如图所示,半径为r的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,圆心O1在x轴上,且OO1等于圆的半径。虚线MN平行于x轴且与圆相切,在MN的上方存在匀强电场和匀强磁场,电场强度的大小为E0,方向沿x轴的负方向,磁感应强度的大小为B0,方向垂直纸面向外。两个质量为m、电荷量为q的正粒子a、b,以相同大小的初速度从原点O射入磁场,速度的方向与x轴夹角均为30˚。两个粒子射出圆形磁场后,垂直MN进入MN上方场区中恰好都做匀速直线运动。不计粒子的重力,求:
(1)粒子初速度v的大小。
(2)圆形区域内磁场的磁感应强度B的大小。
(3)只撤去虚线MN上方的磁场B0,a、b两个粒子到达y轴的时间差△t 。
如图所示,质量且足够长的木板静止在水平面上,与水平面间动摩擦因数。现有一质量的小铁块以的水平速度从左端滑上木板,铁块与木板间动摩擦因数。重力加速度。求:
(1)铁块刚滑上木板时,铁块和木板的加速度分别多大?
(2)木板的最大速度多大?
(3)从木板开始运动至停止的整个过程中,木板与地面摩擦产生的热量是多少?
(10分)利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20 Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱,把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c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3.0 V,内阻约1 Ω);
电流表A1(量程0~100 mA,内阻约5 Ω);
电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约0.2 Ω);
电阻箱R(0~999.9 Ω);
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.将选用的实验器材,按照图甲连接实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表满偏,然后断开开关。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,闭合开关,调整电阻箱的阻值,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,整理好器材。
①某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图乙所示,则d=________mm;
②实验中电流表应选择______(填“A1”或“A2”);
③用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的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,写出电阻丝的电阻率表达式ρ=________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
④本实验中,电流表的内阻对电阻率的测量结果________影响(填“有”或“无”)。
如图所示,是甲同学“探究小车加速度与力的关系”的实验装置,他将光电门固定在轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一辆小车,每次小车都从同一位置A由静止释放。
①若测出遮光条的宽度,某次实验由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间,则小车经过光电门时的速度大小为 m/s。
②实验中,重物的质量m与小车的质量M间满足 关系时,细线对小车的拉力近似等于重物的重力。
③测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间∆t,并算出相应小车经过光电门时的速度v。用描点作图法作出v2—m图象如图所示,图象不通过坐标原点的原因是 。
如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连。弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)。物块的质量为m,物块与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平向右的力将物块从O点缓慢拉至A点,拉力做的功为W。撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度减小为零,,重力加速度为g。则以下判断正确的是
A.物块在A点时,弹簧的弹性势能等于
B.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于
C.物块动能最大时,弹簧的弹性势能为零
D.经O点时,物块的动能小于
如图所示,在坐标系xOy中,有边长为L的正方形金属线框abcd,其一条对角线ac和y轴重合,顶点a位于坐标原点O处。在y轴右侧的Ⅰ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,下边界与x轴重合,右边界与y轴平行。t=0时刻,线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域。取a→b→c→d→a为感应电流的正方向,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线应是下图中的