如图,光滑水平面上带电量为q、质量为m的小球P靠在一劲度系数为k的轻弹簧的右端.现将弹簧向左压缩长度为L后自A点静止释放小球P,小球P运动到B处时恰与静止的不带电的相同小球Q相碰并粘在一起,进入水平向右的匀强电场中.C点右侧是垂直纸面向里的匀强磁场,小球运动到C点时,电场突然变为竖直向上,但大小不变.此后物体开始在竖直平面内作圆周运动,到达最高点时撤去电场,小球正好又落回B点.已知AB=BC=L,弹簧的弹性势能与其形变量x的关系是E
p=
,式中k为弹簧的劲度系数.求:
(1)判断小球P的电性和在B点碰后的共同速度;
(2)电场强度E和磁感应强度B的大小;
(3)若把小球P从A到B的过程视为简谐运动,其周期
,则小球从A出发最终落回到B点的总时间.
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某研究性学习小组设计了一种测定风速的装置,其原理如图所示,一个劲度系数k=1300N/m,自然长度L
=0.5m弹簧一端固定在墙上的M点,另一端N与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上,弹簧是不导电的材料制成的.迎风板面积S=0.5m
2,工作时总是正对着风吹来的方向.电路的一端与迎风板相连,另一端在M点与金属杆相连.迎风板可在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好.定值电阻R=1.0Ω,电源的电动势E=12V,内阻r=0.5Ω.闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U
2=3.0V,某时刻由于风吹迎风板,电压表的示数变为U
2=2.0V.(电压表可看作理想表)求
(1)金属杆单位长度的电阻;
(2)此时作用在迎风板上的风力;
(3)当电压表的示数稳定为U
2=2.0V时,假设风(运动的空气)与迎风板作用后的速度变为零,空气的密度为1.3kg/m
3,求风速多大.
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.如图所示,装置ABCDE固定在水平地面上,AB段为倾角θ=53°的斜面,BC段为半径R=2m的圆弧轨道,两者相切于B点,A点离地面的高度为H=4m.一质量为m=1kg的小球从A点由静止释放后沿着斜面AB下滑,当进入圆弧轨道BC时,由于BC段是用特殊材料制成的,导致小球在BC段运动的速率保持不变.最后,小球从最低点C水平抛出,落地速率为v=7m/s.已知小球与斜面AB之间的动摩擦因素μ=0.5,重力加速度g=10m/s
2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力,求:
(1)小球从B点运动到C点克服阻力所做的功;
(2)B点到水平地面的高度;
(3)小球运动到C点时的速度值.
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(1)①甲、乙、丙、丁四位同学在使用不同精度的游标卡尺和螺旋测微器测量物体的长度时,分别测量的结果如下:
甲同学:使用游标为50分度的卡尺,读数为12.045cm
乙同学:使用游标为10分度的卡尺,读数为12.04cm
丙同学:使用游标为20分度的卡尺,读数为12.045cm
丁同学:使用精度为“0.01mm”的螺旋测微器,读数为12.040mm
从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是______同学.
②如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数,被测弹簧一端固定于A点,另一端B用细绳绕过定滑轮悬挂钩码,旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺,当挂两个钩码时,绳上一定点P对应刻度如图乙ab虚线所示,再增加一个钩码后,P点对应刻度如图乙cd虚线所示,已知每个钩码质量为50g,重力加速度g=9.80m/s
2,则被测弹簧的劲度系数为______N/m,挂三个钩码时弹簧的形变量为______cm.
(2)为了确定一卷金属漆包线的长度,可通过测定其电阻值和去掉漆层后金属导线的直径来实现.现仅有下列器材:
A、待测漆包线:电阻值R
L在40~50Ω之间,其材料的电阻率ρ=1.7×10
-8Ω•m;
B、毫安表mA:量程1mA,内阻R
A=50Ω; C、电压表V:量程6V,内阻R
V=4kΩ;
D、电源E:电动势约9V,内阻不计; E、滑动变阻器R:阻值范围0~10Ω;
F、螺旋测微器,开关S,导线若干.
①若这卷漆包线的电阻值为R
L,金属导线的直径为d,金属电阻率为ρ,则这卷漆包线的长度L=______(用R
L、d、ρ表示).
②为了尽可能准确地测定R
L,要求两电表指针偏转至少达到满刻度的一半.同学们设计了以下四种不同的电路,其中合理的是______.
③实验中测得d=0.200mm,按合理的接法测量时,毫安表和电压表的示数如图丙所示,则毫安表的读数为______ mA,电压表的读数______ V,可求得该卷漆包线的长度 L=______ m.
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