(16分)如图所示,固定在竖直平面的光滑绝缘圆环处于匀强电场中,场强方向与圆环平面平行且与水平方向成30°,环上与圆心O等高的A点套有一个质量为m,电荷量为+q的小球恰好处于平衡状态.(重力加速度为g),求:
(1)匀强电场的场强大小
(2)某时刻突然将电场方向变为竖直向下,场强大小不变,小球滑到最低点B时对环的压力大小
(13分)育才中学高2013级某科技创新小组在小制作中需要1.00Ω的定值电阻.由于实验室没有合适的电阻,他们打算用一段导线代替.他们在实验室找到了两圈长度均为100.00m的粗细均匀的导线圈a、b,他们用螺旋测微器测出b线圈导线的直径和用多用电表“R×100”档粗测b线圈的总电阻示数如图甲、乙所示.
(1)导线b的直径d= mm;由多用电表得线圈b的总电阻约为Rb= Ω
(2)接着测出线圈a、b的U-I图像如图丙所示,实验室提供如下器材可选:
A.电流表A1 (600 mA,1.0Ω ); B.电流表A2 (40m A,10.0Ω);
C.电压表V1 (3 V,6 kΩ); D.电压表V2 (50 V,20 kΩ);
E.滑动变阻器R1 (100Ω,1.0A); F.滑动变阻器R2 (10Ω ,2 A);
G.直流电源E (50V,0.05 Ω); H .开关一个,带夹子的导线若干.
以上器材中,要求实验测b线圈的伏安特性曲线,且在实验时需测出多组有关数据和尽可能高的测量精度.电流表选用: ;电压表选用: ;滑动变阻器选用: .(只填仪器前的字母代号).请在答题卷的虚线框中画出实验的电路图.
(3)最后,他们决定用线圈a的一段导线来替代1.00Ω的电阻,他们应将长度L= m的导线接入电路.
(6分)某课外活动小组在探究“匀变速直线运动的加速度”的活动中,从打下的若干纸带中选出一条纸带,测出相邻两个计数点间的距离如图所示(两相邻计数点间还有4个点没有画出来).打点计时器的电源频率为50Hz.据已知数据计算:
(1)匀变速运动的加速度a= m/s2;打D点时,纸带的速度vD = m/s.(答案均保留3位有效数字)
(2)在计算加速度时,实验者不知道电源的频率变为小于50Hz,他们算出的加速度值与真实值相比是 (填“偏大”、“偏小”或“不变”).
如图所示,两根电阻不计的平行光滑金属导轨PQ、MN与水平面的夹角均为θ,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,导轨下端接有图示电路;已知:电阻R1 =6Ω、R2=3Ω,电源电动势E=6V,内阻不计.当电键S1闭合,S2断开时,一根垂直于导轨PQ放置的电阻不计、质量均匀的金属棒恰好能静止,金属棒质量为m,平行导轨间距为L.则
A.匀强磁场的磁感应强度
B.匀强磁场的磁感应强度
C.若再闭合电键S2,闭合电键瞬间,金属棒的加速度
D.若再闭合电键S2,闭合电键瞬间,金属棒的加速度
如图所示电路,已知平行金属板电容器C中固定一个带正电的质点P,下板接地,当将滑动变阻器R1的滑动片向右移动时,下列说法正确的是
A.电流表示数增大
B.电压表示数增大
C. 电压表示数与电流表示数的比值减小
D.质点P的电势能减小
北京时间2012年4月30日,在西昌卫星发射中心我国首次一箭双星发射中、高轨道卫星,成功将两颗北斗二号卫星送入预定圆轨道.“北斗二号”地球卫星导航系统由中轨道、高轨道和同步卫星等组成,若三种卫星质量均相等,中轨道卫星离地最近,同步卫星离地最远.关于在轨道上运行的卫星,下列说法中正确的是
A.同步卫星的线速度最小
B.中轨道卫星的动能最小
C.高轨道卫星的重力势能最大
D.高轨道卫星的向心加速度最大