如图所示,质量为、电荷量为的小球(视为质点)通过长为的细线悬挂于O点,以O点为中心在竖直平面内建立直角坐标系xOy,在第2、3象限内存在水平向左的匀强电场,电场强度大小为 (式中为重力加速度) 。
(1)把细线拉直,使小球在第4象限与x正方向成角处由静止释放,要使小球能沿原路返回至出发点,的最小值为多少?
(2)把细线拉直,使小球从处以初速度竖直向下抛出,要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动,则的最小值为多少?
如图所示,斜面倾角为,斜面上AB段光滑,其它部分粗糙,且斜面足够长。一带有速度传感器的小物块(可视为质点),自A点由静止开始沿斜面下滑,速度传感器上显示的速度与运动时间的关系如下表所示:
时间(s) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
……. |
速度(m/s) |
0 |
6 |
12 |
17 |
21 |
25 |
29 |
……. |
取g=10m/s2,求:
(1)斜面的倾角多大?
(2)小物块与斜面的粗糙部分间的动摩擦因数为多少?
(3)AB间的距离xAB等于多少?
现有一块灵敏电流表A1,量程为150μA,内阻r1约为1000Ω,要精确测出其内阻r1,提供的器材有:
电流表A2:量程1mA,内阻r2=50Ω
定值电阻四个:R0=100Ω;R1=40Ω;R2=4000Ω;R3=40000Ω
滑动变阻器:阻值范围0~20Ω
电源E:电动势约为4.5V、内阻很小
开关S一个,导线若干
(1)为了精确测出r1,实验小组设计出了如图甲的、便于多次测量的、并能保证各电表示数超过其量程的的实验电路图。图中的电阻R对电路起保护作用,在R1、R2、R3中,R应选用 。
(2)请按电路图图甲,在图乙中完成电路连接。(请在答题卡上画)
(3)在所测量的数据中选一组数据,用测量量和已知量来计算A1表的内阻,计算的表达式为r1= 。(式中的I1、I2分别是电流表A1和A2此次的示数)
某学习小组做探究“功与物体速度变化关系”的实验(如图,已平衡好小车的摩擦),图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出并沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W0。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中每条橡皮筋伸长的长度都相等。实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。
(1)在正确操作的情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的(如下图),为了测量小车获得的速度,应选用纸带的 部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)
A.GK B.AD C.AK D.EH
(2)改变橡皮筋对小车做的功,测量并计算出每次小车获得的速度和速度的平方,将数据记录到右侧表格中。根据数据,同学甲猜想物体获得的速度与外力对物体做的功W之间可能存在正比关系,同学乙猜想2与W有正比关系,于是甲、乙两位同学用图像法处理数据,找寻支持他们猜想的依据。他们分别在以下(a)、(b)图中建立了-W和2-W坐标,现已将数据点正确描上,请你根据描好的点,帮他们画好(a)、(b)图的图线
(3) 由(a)中图像得出结论: ;
由(b)中图像得出结论: 。
回旋加速器的核心部分是两个半径为R的D型金属扁盒,如图,盒正中央开有一条窄缝,在两个D型盒之间加交变电压,于是在缝隙中形成交变电场,由于屏蔽作用,在D型盒内部电场很弱,D型盒装在真空容器中,整个装置放在巨大电磁铁的两极之间,磁场方向垂直于D型盒的底面,只要在缝隙中的交变电场的频率不变,便可保证粒子每次通过缝隙时总被加速,粒子的轨道半径不断增大,并逐渐靠近D型盒边缘,加速到最大能量E后,再用特殊的装置将它引出。在D型盒上半面中心出口A处有一正离子源,正离子所带电荷量为q、质量为m,加速时电极间电压大小恒为U。(加速时的加速时间很短,可忽略;正离子从离子源出发时初速为零)。则下列说法正确的是
A.增大交变电压U,则正离子在加速器中运行时间将变短
B.增大交变电压U,则正离子在加速器中运行时间将不变
C.正离子第n次穿过窄缝前后的速率之比为
D.回旋加速器所加交变电压的频率为
如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上。其正上方A位置有一个小球。小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零。在小球的整个下降阶段,弹簧未超出弹性限度,不计空气阻力。则下列说法中正确的是
A.从A→B过程,小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量
B.从A→C过程,小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量
C.从A→D过程,小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
D.从B→D过程,小球重力势能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量