(18分)如图所示,半径为R的圆形区域内、外有方向相反的与圆平面垂直的匀强磁场,圆形区域外的匀强磁场范围足够大,磁感应强度大小均为B.一质量为m、电量为q的带正电粒子从圆弧上P点正对圆心O以速度v进入圆形区域内的磁场,经过时间从Q点进入圆形区域外的磁场,不计粒子重力.求:
(1)粒子在圆形区域内的磁场中做匀速圆周运动的半径r;
(2)粒子从P点开始经Q点回到P点的最短时间t2;
(3)若粒子从P点以速度正对圆心O进入圆形区域内的磁场,则粒子是否能在圆形区域内、外磁场中做周期性运动,如果不能,请说明理由;如果能,试求出这个周期.
(16分)如图所示,质量为m、半径为R的光滑半圆形轨道A静置于光滑水平面上,质量为的物块B(可视为质点)从轨道右端从静止开始释放,求物块B滑至轨道最低处时:
(1)A、B的速度大小vA、vB; (2)B对轨道压力大小.
(15分)如图所示,水平放置的平行金属板间有竖直方向的匀强电场,金属板长度和板间距离均为L,金属板左侧有电压为U0的加速电场,一电量为q的带正电粒子从静止开始经加速电场加速后,从金属板中央水平进入匀强电场,恰好通过金属板右侧边缘,不计粒子重力,求:
(1)金属板间电压U; (2)带电粒子通过金属板右侧边缘时的动能.
(12分)某学生在测定某金属的电阻率实验中:
①利用螺旋测微器测金属丝直径d,如图所示,则d=________mm.
②测量金属丝电阻Rx的电路图如图所示,闭合电键S,先后将电压表右侧接线端P接a、b点时,电压表和电流表示数如下表所示.
该学生认真观察到两次测量中,电流表的读数几乎未变,发生这种现象的原因是________________,计算金属丝电阻=________Ω(保留两位有效数字),从系统误差角度分析,Rx的测量值与其真实值比较,__________(填“>”、“=”或“<”).
(7分)在用打点计时器研究小车匀变速直线运动的实验中,某同学将打点计时器接到频率为f的交流电源上,实验时得到一条纸带.他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明0,以后每5个点取1个计数点,依次得1、2、3、4计数点,相邻两计数点间有4个打点未标出,如图所示.测量时,发现计数点1已模糊不清,于是该同学测得2、3、4计数点到0点的距离分别为x1、x2、x3,则打2点时小车的瞬时速度大小为________,小车运动的加速度为_________,计数点0、1间的距离应为________.
如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为,当变阻器R的滑片位于中点时,额定功率相同的A、B、C三个小灯泡均正常发光,则下列说法不正确的是
A.三个灯泡中,C灯电阻最大,B灯电阻最小
B.当滑片P向左移动时,A、C两灯变亮,B灯变暗
C.当滑片P向左移动时,B、C两灯变亮,A灯变暗
D.当滑片P想左移动时,电源的总功率减小