(16分) 如图所示,ABC是固定在竖直平面内的绝缘圆弧轨道,圆弧半径为.A点与圆心O等高,B、C点处于竖直直径的两端.PA是一段绝缘的竖直圆管,两者在A点平滑连接,整个装置处于方向水平向右的匀强电场中.一质量为、电荷量为的小球从管内与C点等高处由静止释放,一段时间后小球离开圆管进入圆弧轨道运动.已知匀强电场的电场强度(为重力加速度),小球运动过程中的电荷量保持不变,忽略圆管和轨道的摩擦阻力.求:
(1)小球到达B点时速度的大小;
(2)小球到达B点时对圆弧轨道的压力;
(3)小球在圆弧轨道运动过程中速度最大为多少?
(12分)某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究功和动能变化的关系,如图甲所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A、B时的速度大小.小车中可以放置砝码.
(Ⅰ)实验中木板略微倾斜,这样做目的是___________.
A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功
D.可使得小车在未施加拉力时做匀速直线运动
(Ⅱ)实验主要步骤如下:
①测量__________和拉力传感器的总质量;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路.
②将小车停在C点,接通电源,__________,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度.
③在小车中增加砝码,或增加钩码个数,重复②的操作.
(Ⅲ)下表乙是他们测得的一组数据,其中是传感器与小车及小车中砝码质量之和,是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量,是拉力传感器受到的拉力,是拉力在A、B间所做的功.表格中=_________,=___________ (结果保留三位有效数字) .
(6分)某同学用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验:
①先测出可视为质点的两材质相同滑块A、B的质量分别为、及滑块与桌面间的动摩擦因数.
②用细线将滑块A、B连接,使A、B间的轻弹簧处于压缩状态,滑块B恰好紧靠桌边.
③剪断细线,测出滑块B做平拋运动的水平位移,滑块A沿水平桌面滑行距离为(未滑出桌面).为验证动量守恒定律,写出还需测量的物理量及表示它们的字母_____________________________________;如果动量守恒,需要满足的关系式为________________.
如图所示,A、B为平行金属板,两板相距,分别与电源两极相连,两板的中央各有一个小孔M、N.开关S先闭合,今有一带电粒子自A板上方相距为的P点由静止自由下落,空气阻力不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回.(P、M、N在同一竖直线上,且忽略极板的边缘效应),则
A.如果开关S保持闭合,把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落仍能沿原路返回
B.如果开关S保持闭合,把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
C.如果开关S断开,把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落仍能沿原路返回
D.如果开关S断开,把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项.质量为的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为,那么在他减速下降高度为的过程中,下列说法正确的是(为当地的重力加速度)
A.他的动能减少了
B.他的重力势能增加了
C.他的机械能减少了
D.他的机械能减少了
如图所示,A、B是真空中的两个等量异种点电荷,M、N、O是AB连线的垂线上的点,且AO>OB.一带负电的试探点电荷仅受电场力作用,运动轨迹如图中实线所示,M、N为轨迹和垂线的交点,设M、N两点的场强大小分别、,电势分别为、 ,取无穷远为零电势.下列说法中正确的是:( )
A.点电荷A一定带正电
B.小于
C.
D.该试探点电荷在M处的电势能小于N处的电势能