如图所示,第三象限内存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强磁场方向向里,大小为B0,匀强电场场强为E。第二象限的某个矩形区域内,有方向垂直纸面向内的匀强磁场,磁场的下边界与x轴重合。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以某一速度从M点进入第三象限,沿与y轴成600的直线运动到P点,在P点进入第二象限的磁场,经过一段时间后粒子垂直y轴上的N点通过y轴,N点到原点距离为L。忽略粒子的重力影响。求:
(1)请分析匀强电场的场强方向并求出粒子的运动速度。(6分)
(2)矩形有界磁场的磁感应强度B的大小。(10分)
(3)矩形有界磁场的最小面积。(4分)(要求有必要的文字叙述和轨迹图)
如图,在高h1=30m的光滑水平平台上,质量m1=1kg的小物块以1水平速度v1与质量m2=2kg的静止小物块2正碰,碰后合为一个小物块3;小物块3做平抛运动,恰从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道,B点的高度h2=15m,圆弧轨道的圆O与平台等高,轨道最低点C的切线水平,并与地面上长为L=70m的水平粗糙轨道CD平滑连接;小物块3沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞。g=10m/s2。求:
(1)小物块1的水平速度v1的大小?(5分)
(2)若小物块3与墙壁只发生一次碰撞,碰后速度等大反向,没有冲出B点,最后停在轨道CD上的某点p(p点没画出)。设小物块3与轨道CD之间的动磨擦因数为μ,求μ的取值范围。(7分)
Ⅱ某同学为了测量电流表G的内阻和一段电阻丝AB的电阻率ρ,设计了如图甲所示的电路.已知滑片P与电阻丝有良好的接触,其他连接导线电阻不计.现有以下器材:
A.待测电流表G(量程为60mA,内阻Rg)
B.一段粗细均匀的电阻丝AB(横截面积为S=1.0×10-7m2,总长度为L总=60 cm)
C.定值电阻R=20Ω
D.电源E(电动势为6V,内阻不计)
E.毫米刻度尺
F.电键S,导线若干
(1)连接好电路,闭合电键S,调节滑片P的位置,测出电阻丝AP的长度L和电流表的读数I;改变P的位置,共测得5组L与I的值.
(2)根据测出的I的值,计算出的值,并在坐标纸上描出了各数据点(L,),如图丙所示,请根据这些数据点在图丙上作出-L的图象.
(3)由-L的图象可得待测电流表内阻Rg=________Ω,电阻丝电阻率ρ=_________Ω·m.(结果保留两位有效数字)
(4)实验所提供的器材中,如果电源E的内阻未知且不能忽略,其他条件不变,则( )
A.仍能测出Rg和ρ B.Rg和ρ均不能测出
C.只能测出Rg D.只能测出ρ
Ⅲ.在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中
(1)第一组同学利用如图a的实验装置测量,电压表应选择量程 (填“3V”或“15V”),实验后得到了如图b的U-I图象,则电池内阻为 W
(2)第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池,初始时滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表才有读数,于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图,如图c所示,则根据图象可知,电池的电动势为 V,内阻为 W
Ⅰ (1)在做“研究平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于槽口附近处.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x=10.00cm,A、B间距离cm,B、C间距离y 2 =14.58cm.(g取9.80m/s2)
根据以上直接测量的物理量得小球初速度为_____(用题中所给字母表示)
②小球初速度的测量值为_____________m/s。(保留两位有效数字)
如图所示,等离子气流(由高温高压的等电量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度射入P1和P2两极板间的匀强磁场中,直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd相连接。线圈A内存在变化的磁场,且磁感应强度B的正方向规定为向左,已知ab和cd的作用情况为:0~2s内互相排斥,2~4s内互相吸引。则线圈A内磁感应强度B随时间变化的图象不可能是( )
如图所示,竖直平面内,一带正电的小球,系于长为L的不可伸长的轻线一端,线的另一端固定为O点,它们处在匀强电场中,电场的方向水平向右,场强的大小为E.已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力.现先把小球拉到图中的P1处,使轻线伸直,并与场强方向平行,然后由静止释放小球.已知小球在经过最低点的瞬间,因受到线的拉力作用,其速度的竖直分量突变为零,水平分量没有变化,则小球到达与P1点等高的点P2时,线上张力T为( )
A.mg B.3 mg C.2 mg D.4mg