(12分)如图,在真空中,半径为R的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外。在磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间距离也为R,板长为2R,两板的中心线O1O2与磁场区域的圆心O在同一直线上,两板左端与O1也在同一直线上。现有一电荷量为q、质量为m的带正电粒子,以速率v0从圆周上的最低点P沿垂直于半径OO1并指向圆心O的方向进人磁场,当从圆周上的O1点飞出磁场时,给M、N板加上如右边图所示电压u,最后粒子刚好以平行于N板的速度从N板的边缘飞出,不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力,
(1)求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)求交变电压的周期T和电压U0的值;
(3)若t=时,将该粒子从MN板右侧沿板的中心线O2O1,仍以速率v0射人M、N之间,求粒子从磁场中射出的点到P点的距离.
(10分)一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在25m/s以内.问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)判定警车在加速阶段能否追上货车?(要求通过计算说明)
(3)警车发动后要多长时间才能追上货车?
(8分)在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,如图所示,场强大小E=6×105N/C,方向与x轴正方向相同,在O处放一个带电量q= 5×10-8C、质量m=0.010kg的带负电绝缘物块。物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,现在沿x轴正方向给物块一个初速度V0=2m/s,求物块最终停止时的位置。(g取10m/s2)
(6分)2007年10月24日我国成功发射了“嫦娥一号”绕月卫星,我国计划2020年实现载人登月,若你通过努力学习、刻苦训练有幸成为中国登月第一人,而你为了测定月球表面附近的重力加速度进行了如下实验:在月球表面上空让一个小球由静止开始自由下落,测出下落高度h=20m时,下落的时间正好为t=5s。求:
(1)月球表面的重力加速度g月为多大?
(2)小球下落2.5s时的瞬时速度为多大?
在做“测定金属的电阻率”的实验时,有位同学按图所示电路进行连线,他共用7根导线:ab、cd、ef、ffˊ、eˊdˊ、dˊcˊ、bˊaˊ,由于其中有一根内部断开的导线,所以当他合上开关S后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表读数都约为4.5 V,电流表读数接近零。
(1)根据上述现象可判断出是导线 断开。
(2)若他用多用电表的直流电压挡进行检查,合上开关S后,那么选择开关最好
置于 挡。(填序号)
A、1V B、5V C、25V D、250V
接下来测量ff’间直流电压时,红表笔应接触 端,若测试结果为4.5V,则是
导线 断开。
(3)用螺旋测微器测量金属丝的直径时,某一次测量结果如图所示,图中读数为 mm。
在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验中,取下一段如图所示的纸带研究其运动情况。设O点为计数的起始点,在四个连续的计数点中,相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,若物体做理想的匀加速直线运动,则计数点A与起始点O之间的距离s1为 cm,打计数点A时物体的瞬时速度为 m/s,物体的加速度为 m/s2(结果保留三位有效数字).