下列一说法中正确的是()
A.物体做自由落体运动时不受任何外力作用
B.高速公路旁限速牌上的数字是指平均速度
C.物体做直线运动时,速度变化量大其加速度一定大
D.研究人造地球卫星运行的轨道时,可将人造地球卫星视为质点
(14分)在如图所示的直角坐标中,x轴的上方有与x轴正方向成θ=45°角的匀强电场,场强的大小为。x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B=2×10-2T,方向垂直纸面向外。把一个比荷为的带正电粒子从坐标为(0,1.0)的A点处由静止释放,电荷所受的重力忽略不计。求:
(1)带电粒子从释放到第一次进入磁场时所用的时间t;
(2)带电粒子在磁场中的偏转半径R;
(3)带电粒子第三次到达x轴上的位置坐标。
(12分)如图所示,匀强电场场强E=4V/m,方向水平向左,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向垂直纸面向里。质量m=1kg的带正电小物体A,从M点沿粗糙、绝缘的竖直墙壁无初速下滑,它滑行h=0.8m到N点时脱离墙壁做曲线运动,在通过P点瞬时,A受力平衡,此时其速度与水平方向成θ=45°角,且P点与M点的高度差为H=1.6m,当地重力加速度g取10m/s2。求:
(1)A沿墙壁下滑时,克服摩擦力做的功Wf;
(2)P点与M点的水平距离s。
(10分)如图所示,一电子(质量为m,电量绝对值为e)处于电压为U的水平加速电场的左极板A内侧,在电场力作用下由静止开始运动,然后穿过极板B中间的小孔在距水平极板M、N等距处垂直进入板间的匀强偏转电场。若偏转电场的两极板间距为d,板长为l,求:
(1)电子刚进入偏转电场时的速度v0;
(2)要使电子能从平行极板M、N间飞出,两个极板间所能加的最大偏转电压Umax′。
(8分)如图所示电路,R3=12Ω,当滑动变阻器R1调到6Ω时,电源的总功率为P=63W,输出功率为P出=54W,电源的内电阻为r=1Ω。求电源电动势E和流过滑动变阻器R1的电流I1。
(10分)某同学在进行“测定金属的电阻率”实验。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图所示,则该金属丝的直径为d=___________mm;
(2)测得接入电路的金属丝的长度为L,已知其电阻大约为20Ω。在用伏安法测其电阻时,除必选电源E(电动势,内阻很小)、导线、开关S外,还有下列器材供选择:
电流表A1(量程100mA,内阻约0.5Ω)
电流表A2(量程0.6A,内阻约0.6Ω)
电压表V1(量程3V,内阻约30kΩ)
电压表V2(量程1.5V,内阻约20kΩ)
滑动变阻器R1(范围0-20Ω)
滑动变阻器R2(范围0-2kΩ)
为了使测量值较准确,电流表应选_____,电压表应选______,滑动变阻器应选_____(填字母代号)。并将设计好的测量电路原理图画在虚框内。
(3)若电压表、电流表读数用U、I表示,用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表达式为ρ=_________________________(用U、d、I、L表示)。