如图所示,在xOy平面上,以y轴上点Ol为圆心,半径为R=0.3m的圆形区域内,分布着一个方向垂直于xOy平面向里,磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场。一个比荷的带正电粒子,从磁场边界上的原点O,以的初速度,沿不同方向射入磁场,粒子重力不计,求:
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径;
(2)粒子通过磁场空间的最长运动时间。
如图所示,从高为h的斜面顶端A点以速度v0水平抛出一个小球,小球落在斜面底端B点(已知重力加速度大小为g,不计空气阻力),求:
(1)小球从抛出到落到B点所经过的时间;
(2)小球落到B点时的速度大小。
(6分)某同学利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20。他把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1);
电流表A1(量程0~100mA,内阻约5);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2);
电阻箱R(0~999.9);开关、导线若干。
实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表指针指到最大值处(即满偏),记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。
F.断开开关,整理器材。
①实验中电流表应选择 (选填“Al”或“A2”);
②用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图乙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,根据闭合电路欧姆定律,结合图乙,求出这种电阻丝材料的电阻率= (用R0、L0、d和常数表示)。
③若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5分)利用图示装置可以做力学中的许多实验。以下说法正确的是 。
A.利用此装置做“研究匀变速直线运动”的实验时,必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B.利用此装置探究“加速度与质量的关系”,通过增减小车上的砝码改变质量时,需要重新调节木板倾斜度
C.利用此装置探究“加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时,如果画出的关系图象不是直线,就可确定加速度与质量成反比
D.利用此装置做“探究动能定理”实验时,需将木板带打点计时器的一端适当垫高,这样做的目的是利用小车重力沿斜面的分力平衡小车运动中所受阻力的影响
(4分)一次试验中某同学用螺旋测微器测量一圆柱形元件的直径,如图甲所示其直径为 mm;用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此元件的电阻值,表盘的示数如图乙所示,测得该元件的电阻值约为 。
如图所示,在固定的带电小球A的正上方有一竖直的绝缘光滑细杆,细杆上套一个带电的小环,其内径略大于细杆的直径。小环在B处时有向下的加速度,若小球从B处开始以一定的初速下落,到C处速度恰好为零(在运动过程中,A、B电量不变)。则下列说法正确的是
A.小球和小环一定带异种电荷
B.小环在C点时加速度一定最大
C.小环在C点时电势能一定最小
D.小环在B、C连线中点时速度一定最大