(18分)如图所示,在的区域中,存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,且B1大于B2,一个带负电、比荷为的粒子从坐标原点O,以速度沿轴负方向射出,粒子重力不计。
(1)求粒子在两个磁场中运动的轨道半径;
(2)如果B1=2B2,则粒子再次回到原点时运动了多少时间?
(3)要使该粒子经过一段时间后又经过O点,B1与B2的比值应满足什么条件?
(13分)如图所示为一位于竖直平面内的轨道装置示意图,其中AB段平直、长度为5R、与水平面成,BC段呈水平,CD段为半径为R,下端与水平面相切的半圆,一质量为m可以看成质点的小木块从A点由静止开始下落,最终从D点飞出,又正好落在B点,不计轨道摩擦以及小木块经过各个轨道连接点的动能损失,已知
(1)求BC段长度;
(2)若BC段有摩擦,且动摩擦因数,
(7分)两位同学在实验室中利用如图⑴所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r,图中abc分别代表三只电表,它们当中有两只电压表和一只电流表,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,甲同学记录的是电流表A和一只电压表V1的测量数据,乙同学记录的是电流表A和另一只电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图⑵所示的两条U-I图线.回答下列问题:
①(2分)图中a代表 ,b代表 , (填上三只电表的符号,如“A”、“V1”或“V2”)
②(2分)根据图象推断实验中所用滑动变阻器可能是下面的哪种规格的?
A.10Ω,0.5A B.20Ω,1A C.1kΩ,200mA D.2 kΩ,2A
③(3分)根据图(2),可以求出定值电阻R0= Ω,电源内电阻r= Ω.
(9分)某同学在研究性学习中充分利用打点计时器针对自由落体运动进行了如下三个问题的深入研究:
(1)当地的重力加速度是多少?
(2)如何测定物体下落过程中某一位置的速度?
(3)下落过程中机械能是否守恒?
此同学依据这些问题设计了如下实验方案:
如图9甲所示,将打点计时器(频率为f)固定在铁架台上,先打开电源而后释放重物,重物带动纸带从静止开始下落,打出几条纸带并在其中选出一条比较理想的纸带如图乙所示.在纸带上取出若干计数点,其中每两个计数点之间有四个点未画出.
图9
①(2分)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需________(填字母代号)中的器材.
A.交流电源、天平及毫米刻度尺 B.交流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、毫米刻度尺及砝码 D.交流电源、天平及砝码
②(2分)计算当地重力加速度g=________.(用f、x2、x5表示)
③(3分)为了提高实验的准确程度,该同学用图象法剔除偶然误差较大的数据,为使图线的斜率等于重力加速度,除做v-t图象外,还可作________图象,其纵轴表示的是________,横轴表示的是________.
④(2分)如图乙所示,打计数点5时重物的速度v5=________.(用f、x3、x4、x5表示)
如右图所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正.若从图示位置开始,线框中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x之间的函数图象,下面四个图中正确的是 ( )
如图甲所示,带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上,两者均保持静止,置于垂直于纸面向里的匀强磁场中,在t=0时刻用水平恒力F向左推小车B。已知地面光滑,AB接触面粗糙,A所带电荷量保持不变。图乙中关于A、B的v—t图象大致正确的是 ( )