如图所示,空间某平面内存在如题图所示的磁场,折线PAQ是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B。折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的两点,AP=AQ=L。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出,不计微粒的重力。
(1)若外加一匀强电场后,以速度v0射出的微粒恰能沿PQ做直线运动,求电场强度的大小及方向;
(2)若撤去电场,为使微粒从P点以某一速度v射出后,经过一次偏转直接到达折线的顶点A点,求初速度v的大小;
(3)对于不同的初速度,微粒还能途经A点并能到达Q点,求微粒的初速度v应满足的条件及其从P点到达Q点所用的时间。
如图(甲)所示,轻质细线绕过两个光滑的轻滑轮,线的一端系一质量M=0.4kg重物,重物置于倾角为=300的光滑斜面上(绳GH段平行于斜面),另一端系一质量为m=0.1kg、电阻为r=0.5
的金属杆。在竖直平面内有间距为L=1m的足够长的平行光滑金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R=1
的电阻(导轨电阻不计),磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端,将重物由静止释放,最终能沿斜面匀速下滑。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,g取10 m/s2;求:
(1)重物匀速下滑的速度v的大小;
(2)当M匀速运动时,突然剪断细线,m继续上升h=0.9m高度后达到最高点,求此过程中R上产生的焦耳热;
(3)对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度,可得出v-M实验图线。图(乙)中画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线,试根据实验结果计算B1和B2的比值。
如图所示,质量为m的小球从四分之一光滑圆弧轨道顶端静止释放,从轨道末端O点水平抛出,击中平台右下侧挡板上的P点。以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系,挡板形状满足方程 y=6-x2(单位:m),小球质量m=0.4 kg,圆弧轨道半径R=1.25m,g 取10 m/s2;求:
(1)小球对圆弧轨道末端的压力大小;
(2)小球从O点到P点所需的时间(结果可保留根号)。
某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E和内电阻r。
①用多用电表粗略测定该电池电动势E。在操作无误的情况下,多用电表表盘示数如图,该电池电动势E大小为________V。
②用电压表V、电阻箱R、R0=40Ω的定值电阻、开关S、若干导线和该电池组成如图所示的电路,精确测定该电池电动势E和内电阻r。
(i)根据电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接成完整电路。
(ii)闭合开关S,调整电阻箱阻值R,读出电压表V相应示数U。该学习小组测出多组R、U数据,计算出相应的与
的值,用描点作图法作出了
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图线如下,从图线中可知电源电动势E=__________V;电源内阻r=________Ω 。
某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”。如图所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砂桶相连,用拉力传感器记录小车受到的拉力的大小。在滑板边的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小。实验过程中不必要的是( )
A.平衡摩擦力
B.测量A、B两速度传感器间的距离L
C.测量砂及砂桶的总质量
D.砂及砂桶的总质量远小于拉力传感器和小车的总质量
如图所示,顶端装有定滑轮斜面体放在粗糙水平地面上,A、B两物体通过细绳连接,整个装置处于静止状态(绳的质量和形变、绳与滑轮间的摩擦均不计)。现对物体B施加一水平向右的力F作用,使其拉高一定距离(斜面体与物体A仍然保持静止)。则在此过程中( )
A. 若物体B缓慢移动,则地面对斜面体的摩擦力一定逐渐变大
B. 若物体B缓慢移动,则斜面体对物体A的摩擦力一定逐渐变大
C. 若水平拉力F为恒力,则地面对斜面体的摩擦力一定也为恒力
D. 水平拉力F所做的功一定等于物体A、B系统的机械能增量