如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一绝缘弯杆由两段直杆和一段半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内,PQ、MN水平且足够长,半圆环PAM在磁场边界左侧,P、M点在磁场边界线上,NMAP段是光滑的,现有一质量为m,带电+q的小环套在MN杆上,它所受电场力为重力的倍,当在M右侧D点由静止释放小环时,小环刚好能达到P点。
(1)求DM间距离x0;
(2)求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时弯杆对小环作用力的大小;
(3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等且),现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。
如图所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,相距为D,其右侧有一边长为2a的正三角形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在极板M、N之间加上电压U后,M板电势高于N板电势.现有一带正电的粒子,质量为m,电荷量为q,其重力和初速度均忽略不计,粒子从极板M的中央小孔s1处射入电容器,穿过小孔s2后从距三角形A点 a的P处垂直AB方向进入磁场,试求:
(1)粒子到达小孔s2时的速度和从小孔s1运动到s2所用的时间;
(2)若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场,求粒子的运动半径和磁感应强度的大小;
(3)若粒子能从AC间离开磁场,磁感应强度应满足什么条件?
如图,金属杆ab的质量为m,长为L,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,结果ab静止且紧压于水平导轨上.若磁场方向与导轨平面成θ角,求:
(1)棒ab受到的摩擦力; (2)棒ab对导轨的压力.
下列几个图分别是探究“功与物体速度变化的关系”实验、“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验和“验证机械能守恒定律”实验装置图。其中探究“验证机械能守恒定律”实验装置图是 (填写“甲”、“乙”、“丙”);图甲中由于用砝码和砝码盘的总重力代替小车拉力,因此要求砝码和砝码盘的总质量 小车的质量(填写“大于”、“小于”、“远大于”、“远小于”);图甲中实验前需平衡摩擦力,平衡摩擦力时纸带____挂上小车并穿过限位孔(填写“需要”、“不需”);这三个实验都使用了打点计时器,打点计时器用_____电源(填写“直流”、“交流”、“交直流均可”)。
利用图丙这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图所示.使用交流电的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达式a=________。(用x1、x2、x3、x4及f表示)
(1)中国首次太空授课活动于2013年6月20日上午10时许举行,神舟十号航天员在天宫一号开展基础物理实验,为全国青少年进行太空授课。其中女航天员王亚平利用“质量测量仪”在太空测出了指令长聂海胜的质量。
①简述为何不能用托盘天平直接测质量
②如图所示 “太空质量测量仪”,轻杆穿过光滑限位孔,左端通过一个“弹簧—凸轮”机构,能够产生一个恒定的力F=128N,右端固定有质量为m=6kg的圆盘支架。首先将指令长固定在支架上,然后把支架拉到指定位置,稳定后开始测量,拉力使他回到了初始位置。光栅测速系统测出力F作用时间Δt=0.5s,这段时间轻杆位移x=0.2m。由上可知聂海胜的质量M= kg。
伽利略曾利用对接斜面研究“力与运动”的关系。如图,固定在水平地面上的倾角均为θ的两斜面,以光滑小圆弧相连接。左侧斜面顶端的小球与两斜面的动摩擦因数均为μ。小球从左侧顶端滑到最低点的时间为t1,滑到右侧最高点的时间为t2。规定斜面连接处为参考平面,则小球在这个运动过程中速度的大小v、加速度的大小a、动能Ek及机械能E随时间t变化的关系图线正确的是