如图所示,在足够长的绝缘板上方距离为d的P点有一个粒子发射源,能够在纸面内向各个方向发射速率相等,比荷q/m=k的带正电的粒子,不考虑粒子间的相互作用和粒子重力。
(1)若已知粒子的发射速率为vo,在绝缘板上方加一电场强度大小为E、方向竖直向下的匀强电场,求同一时刻发射出的带电粒子打到板上的最大时间差;
(2)若已知粒子的发射速率为vo,在绝缘板的上方只加一方向垂直纸面,磁感应强度B=的匀强磁场,求带电粒子能到达板上的长度。
(3)若粒子的发射速率vo未知,在绝缘板的上方只加一方向垂直纸面,磁感应强度适当的匀强磁场,使粒子做圆周运动的运动半径大小恰好为d,为使同时发射出的粒子打到板上的最大时间差与(1)中相等,求vo的大小。
如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.1 m、匝数n=20的线圈,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2 T,线圈的电阻为2 Ω,它的引出线接有8 Ω的小电珠L(可以认为电阻为定值)。外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过电珠。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时(x取向右为正),求:
(1)线圈运动时产生的感应电流I的大小,并在图丁中画出感应电流随时间变化的图像(在图甲中取电流由C向上流过电珠L到D为正);
(2)每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小;
(3)该发电机的输出功率P(摩擦等损耗不计);
冬奥会单板滑雪U型池比赛,是运动员仅利用一滑板在U型池雪面上滑行。裁判员根据运动员腾空的高度、完成动作的难度和效果等因素评分,并要求运动员在滑动的整个过程中,身体的任何部位均不能触及滑道。单板滑雪U型池的比赛场地截面示意图如图所示,场地由两个完全相同的1/4圆弧滑道AB、CD和水平滑道BC构成,圆弧滑道的半径R=3.5m,B、C分别为圆弧滑道的最低点,B、C间的距离s=8.0m,运动员在水平滑道以一定的速度冲向圆弧滑道CD,到达圆弧滑道的最高位置D后竖直向上腾空跃起,在空中做出翻身、旋转等动作,然后再落回D点。假设某次比赛中运动员经过水平滑道B点时水平向右的速度v0=17m/s,运动员从B点匀变速直线运动到C点所用时间t=0.5s,从D点跃起时的速度vD=8.0m/s。设运动员连同滑板的质量m=50kg,忽略空气阻力的影响,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)运动员从D点跃起后在空中完成动作的时间;
(2)运动员从C点到D点运动的过程中需要克服摩擦阻力所做的功;
(3)该单板滑雪运动员保持姿势不变在水平滑道BC段滑动的过程中是否可能增加其动能呢?说明理由。
用某种单色光做双缝干涉实验,实验时先移动测量头上的手轮,把分划线对准靠近最左边的一条明条纹作为第1条明条纹,并记下游标卡尺的读数a1(如图乙所示),然后转动手轮,把分划线向右边移动,直到对准第7条明条纹并记下游标卡尺的读数a2(如图丙所示),由以上测量求该单色光的波长。实验采用双缝干涉仪(如图甲所示),包括以下元件:白炽灯、单缝片、光屏、双缝、遮光筒、滤光片
(1)下列说法正确的是( )
A.光具座上元件b为单缝
B.光具座上元件d为双缝
C.本实验中单缝的作用获得相干光源
D.将红色滤光片换成紫色滤光片时,
观察到相邻亮条纹之间的间距变小。
(2)已知双缝间距d=0.25mm,双缝到屏的间距L=838.2mm。图中手轮游标卡尺的初始读数a1= mm. 分划板中心刻线移动到第7条线时手轮读数a2,则相邻两条亮条纹之间的间距是 mm。由以上测量数据求该单色光的波长为 m(保留3位有效数字)
在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径d时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5 Ω,用伏安法测出金属丝的电阻R,然后由算出该金属材料的电阻率。
(1)从图中读出金属丝的直径d为___mm.
(2) i为测金属丝的电阻, 取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:
①电压表0~3 V,内阻10 kΩ
②电压表0~15 V,内阻50 kΩ
③电流表0~0.6 A,内阻0.05 Ω
④电流表0~3 A,内阻0.01 Ω
⑤滑动变阻器0~10 Ω
⑥滑动变阻器0~100 Ω
下列说法正确的是( )
A.电压表应选用器材① B.电流表应选用器材④
C.实验时通电时间不宜过长 D.d值只需在金属丝中央测量一次即可
ii实验中某同学的实物接线如下图所示,
请指出该同学实物接线中的两处明显错误.
错误1: 错误2:________________________________
如图所示,传送带足够长,与水平面间的夹角α=37°,并以v=10m/s的速度逆时针匀速转动着,在传送带的A端轻轻地放一个质量为m=1kg的小物体,若已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,(g=10m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8)则下列有关说法正确的是
A.小物体运动1s后,受到的摩擦力大小的计算不适用公式F=μFN
B.小物体运动1s后加速度大小为2m/s2
C.在放上小物体的第1s内,重力做功的功率为30w
D.在放上小物体的第1s内,至少给系统提供能量40J才能维 持传送带匀速转动