如图所示,在光滑绝缘的水平台面上,存在平行于水平面向右的匀强电场,电场强度为E.水平台面上放置两个静止的小球A和B(均可看作质点),两小球质量均为m,A球带电荷量为+Q,B球不带电,A、B连线与电场线平行.开始时两球相距L,在电场力作用下,A球开始运动(此时为计时零点,即t=0),后与B球发生对心碰撞,碰撞过程中A、B两球总动能无损失,设在各次碰撞过程中,A、B两球间无电量转移,且不考虑两球碰撞时间及两球间的万有引力,试求:
(1)第一次碰撞结束瞬间A、B两球的速度各为多大?
(2)从计时零点到即将发生第三次碰撞时所经历的总时间为多少?
(3)若要求A在运动过程中对桌面始终无压力且刚好不离开水平桌面(v=0时刻除外),可以在水平面内加一与电场正交的磁场.请写出磁场B
(t)与时间t的函数关系.
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如图a所示是某研究性学习小组设计的一种振动发电装置,它的结构是一个半径为r=0.1m的n=20匝线圈套在辐向形永久磁铁槽中,磁场的磁感线沿半径方向均匀分布,其右视图如(b),线圈所在位置磁感应强度B=0.2T,线圈电阻为R
1=2Ω,它的引出线接有R
2=8Ω的电珠L,外力推动线圈的P端做往复运动,便有电流通过电珠.当线圈向右的位移随时间变化规律如图(c).(x取向右为正).试求:
(1)线圈运动时产生的感应电流I的大小;
(2)这台发动机的输出功率P(摩擦等损耗不计);
(3)每次推动线圈运动过程中的作用力F的大小.
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滑板运动是利用汽艇牵引运动员在水上滑行的一种运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力F
x垂直于板面.某次运动中,在汽艇的水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图所示),滑板正以v=15m/s的速度做匀速直线运动,人和滑板的总质量为108kg,试求(重力加速度g取10m/s
2,sin37°取
,忽略空气阻力):
(1)水平牵引力的大小;
(2)如果该汽艇拖着滑板和人仍以原来的速度大小做半径为R=22.5m的匀速圆周运动,设拖索的拉力和阻力方向沿圆的切线方向且大小相等,则滑水运动员应如何调整滑板与竖直方向的夹角?
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(I)某实验小组采用如图所示的装置探究“动能定理”.
(1)在小车沿木板滑行的过程中,除细绳的拉力对其做功以外,还有阻力做功,这样便会给实验带来误差.你的解决的办法是:______
(2)实验的部分步骤如下,但有的不完善,请在空格处补充完善其步骤.
①在小车中放人砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,接通打点计时器电源,______,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,______,取下纸带;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
(3)在探究动能定理的实验中,某次实验得到的一条纸带,从开始运动记录数据,作出的W-v曲线如图所示,应为______.
(Ⅱ)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)
B.电流表A
1(量程0-3mA,内阻R
g1=10Ω)
C.电流表A
2(量程0-0.6A,内阻R
g2=0.lΩ)
D.滑动变阻器R(0-20Ω,10A)
E.定值电阻R
(990Ω)
F.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、
(b)两个参考实验电路,其中合理的是______图所示的电路.
(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I
1一I
2图线(I
1为电流表A
1的示数,I
2为电流表A
2的示数,且I
2的数值远大于I
1的数值),则由图线可得被测电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.
(3)若将图线的纵坐标改为______,则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小.
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