(18分)如图所示,圆心为原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域,即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ。区域Ⅰ内有方向垂直于xOy平面的匀强磁场B1。平行于x轴的荧光屏垂直于xOy平面,放置在坐标y=-2.2R的位置。一束质量为m、电荷量为q、动能为E0的带正电粒子从坐标为(-R,0)的A点沿x正方向射入区域Ⅰ,当区域Ⅱ内无磁场时,粒子全部打在荧光屏上坐标为(0,-2.2R)的M点,且此时,若将荧光屏沿y轴负方向平移,粒子打在荧光屏上的位置不变。若在区域Ⅱ内加上方向垂直于xOy平面的匀强磁场B2,上述粒子仍从A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ,则粒子全部打在荧光屏上坐标为(0.4R,-2.2R)的 N点。求:
(1)打在M点和N点的粒子运动速度v1、v2的大小。
(2)在区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B1、B2的大小和方向。
(3)若将区域Ⅱ中的磁场撤去,换成平行于x轴的匀强电场,仍从A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ的粒子恰好也打在荧光屏上的N点,则电场的场强为多大?
(14分)如图所示,物块Α、Β用一劲度系数为k=200N/m的轻弹簧相连静止于水平地面上,Α物体质量mA=2kg, Β物体质量mB=4Kg. 现用一恒力F=30N竖直向上拉物体A, 使Α从静止开始运动,当Α运动到最高点时Β刚好要离开地面但不能继续上升。若弹簧始终处于弹性限度内,取g = 10m/s2。求:
(1)Β刚要离开地面时,拉力F做的功;
(2)Β刚要离开地面时Α的加速度大小;
(3)从Α开始运动到Α到达最高点的过程中弹簧弹力对Α做的功。
现有一电池,电动势E约为9V,内阻r在35~55Ω范围内,允许通过的最大电流为50mA。为测定该电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a)所示的电路进行实验。图中R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω;R0为保护电阻。
(1)(单选)可备选用的定值电阻R0有以下几种规格,本实验应选用( )
(A)20Ω,2.5W (B)50Ω,1.0W
(C)150Ω,1.0W (D)1500Ω,5.0W
(2)按照图(a)所示的电路图,将图(b)所示的实物连接成实验电路。
(3)接好电路,闭合电键后,调整电阻箱的阻值,记录阻值R和相应的电压表示数U,取得多组数据,然后通过做出有关物理量的线性关系图像,求得电源的电动势E和内阻r。
①请写出所作线性图像对应的函数表达式____________________;
②图(c)是作线性图像的坐标系,若纵轴表示的物理量是,请在坐标系中定性地画出线性图像。
(6分)利用下图所示装置可以做一些力学实验。
(1)以下说法正确的是( )
A.利用此装置“研究匀变速直线运动”时必须平衡摩擦力
B.利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图象法处理数据时,如果画出的a—Μ关系图象是一条曲线,就可以确定加速度与质量成反比
C.利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时,应将放置打点计时器的那端木板适当垫高,这样做的目的是为了平衡摩擦力
D.利用此装置探究“小车的加速度与外力的关系”时,若用钩码的重力代替绳子对小车的拉力,应让钩码质量远小于小车质量
(2)一学生在利用此装置探究“小车的加速度与力的关系”时, 得到a~F关系图象如右图所示,则图线不过坐标原点的主要原因是____________________
质量为m1和m2的两个物体,分别以v1和v2的速度在光滑水平面上做匀速直线运动,且,如图所示.如果用相同的水平力F同时作用在两个物体上,则能使它们的速度在某时刻相等的条件是 ( )
A.力F与v1、v2同向,且m1>m2 B.力F与v1、v2同向,且m1<m2
C.力F与v1、v2反向,且m1>m2 D.力F与v1、v2反向,且m1<m2
如图所示,理想变压器,原副线圈的匝数比为n。原线圈接正弦交流电压U,输出端A、A1、A2、A3为理想的交流电流表,R为三个完全相同的电阻,L为电感,C为电容,当输入端接通电源后,电流表A读数为I。下列判断正确的是
A.副线圈两端的电压为nU
B.通过副线圈的最大电流
C.电流表A1的读数I1大于电流表A2的读数I2
D.电流表A3的读数I3=0