如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子。在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极板边缘的影响)。已知t = 0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、t0、B为已知量。(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)求:
(1)两板间的电压U0
(2)0~3t0时间内射入两板间的带电粒子在磁场中运动的最长时间t1和最短时间t2
(3)1/2t0时刻射入两板间的带电粒子进入磁场和离开磁场时的位置坐标
如图所示,足够长的水平导体框架的宽度L=0.5 m,电阻忽略不计,定值电阻R=2Ω。磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场方向垂直于导体框平面,一根质量为m=0.2 kg、有效电阻r=2Ω的导体棒MN垂直跨放在框架上,该导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5,导体棒在水平恒力F=1.2N的作用下由静止开始沿框架运动,求:(1)导体棒在运动过程中的最大速度V为多少?(2)若导体棒从开始运动到刚开始匀速运动这一过程中滑行的位移为20米,求此过程中回路电阻产生的焦耳热Q以及流过电阻R的电量q各为多少?(g取10 m/s2)
如左图所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2kg,带电量为的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数。从t=0时刻开始,空间加上一个如右图所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场,(取水平向右为正方向,取10m/s2。)
求:(1)15秒末小物块的速度大小(2)15秒内小物块的位移大小
如图所示,水平光滑地面上停放着一辆如图所示的小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道是光滑的,水平部分是粗糙的。BC的长度是圆弧半径的10倍,小物块从A点正上方距水平轨道BC的竖直高度为圆弧半径的4倍处由静止开始下落,恰好滑入圆弧轨道,且刚好没有滑出末端C点。已知小车的质量是物块的3倍,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。求:
⑴ 物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的几倍?
⑵ 物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ?
在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中,需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,除开关、导线外,还有如下器材:
A.小灯泡“6V 3W ”
B.直流电源6 ~ 8V
C.电流表(量程3A ,内阻0.2 Ω )
D.电流表(量程0.6A ,内阻 1 Ω )
E.电压表(量程6 V ,内阻20 kΩ )
F.电压表(量程20V , 内阻60 kΩ )
G.滑动变阻器(0 ~ 20 Ω、2 A )
H.滑动变阻器(1 kΩ、0.5 A)
(1) 把实验所用到的器材按字母的先后顺序填入空中:
(2) 在下面的虚线框内画出最合理的实验原理图.
①如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置,若在图示状态下开始做实验,请从该同学的装置和操作中指出存在的问题或错误__________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________
②下图是①中更正后实验打出的一条纸带,已知打点计时器的打点周期是0.02s,求出小车运动加速度的大小为 m/s2,(计算结果保留2位有效数字)