(20分)如图,直线MN 上方有平行于纸面且与MN成45。的有界匀强电场,电场强度大小未知;MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B。今从MN_上的O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与MN成45角的带正电粒子,该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R。若该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN,而第五次经过直线MN时恰好又通过O点。不计粒子的重力。求:
(1)电场强度的大小;
(2)该粒子从O点出发,第五次经过直线MN时又通过O点的时间;
(3)该粒子再次从O点进入磁场后,运动轨道的半径。
(18分)如图1所示,质量M=1 kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1 kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10 m/s2。
试求:(1)若木板长L=1 m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8 N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?
(2)若在铁块上施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F,通过分析和计算后,请在图2中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图像。(设木板足够长)
(10分)小明设计了如图甲所示的电路,同时测电阻R0的阻值、电源的电动势E及内阻r。
(1)用笔画线代替导线按图甲电路图将图乙实验连接图补充完整;
(2)闭合电键S,移动滑动触头P,用V1、V2和A测得并记录多组数据。根据数据描出如图丙所示的M、N两条U-I直线,则直线N是根据电压表_____________(填“V1”或“V2”)和电流表A的数据画得的;
(3)根据图像可以求得电阻R0的测量阻值为___________,电源电动势E的测量值为 _____V,内电阻的测量值为______________;
(4)要使实验中测量定值电阻R0的误差尽可能小,对电流表A的内阻大小的要求是_________________(选填字母代号)。
A.尽可能选大一点 B.尽可能选小一点 C.无要求
(8分)某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律,实验的简易示意图如下,当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。所用的XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01 ms。将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3 m的黑色磁带贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δti与图中所示的高度差Δhi,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示。(取g=9.8 m/s2,注:表格中M为直尺质量)
| i(10-3 s) | vi (m·s-1) | ΔE ki= | Δhi (m) | MgΔhi |
1 | 1.21 | 3.13 |
|
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2 | 1.15 | 3.31 | 0.58M | 0.06 | 0.58M |
3 | 1.00 | 3.80 | 2.24M | 0.23 | 2.25M |
4 | 0.95 | 4.00 | 3.10M | 0.32 | 3.14M |
5 | 0.90 |
|
| 0.41 |
|
(1)从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是: 。
(2)请将表格中数据填写完整。v5 ,ΔE k5 = ,MgΔh5=
(3)通过实验得出的结论是: 。
(4)根据该实验请你判断下列ΔEk-Δh图像中正确的是( )
如图,有一矩形区域,水平边长为s= m,竖直边长为=1 m。 质量均为、带电量分别为和的两粒子, =0.10 C/kg。当矩形区域只存在场强大小为E=10 N/C、方向竖直向下的匀强电场时,由a点沿方向以速率进入矩形区域,轨迹如图。当矩形区域只存在匀强磁场时由c点沿cd方向以同样的速率进入矩形区域,轨迹如图。不计重力,已知两粒子轨迹均恰好通过矩形区域的几何中心。则:
A.由题给数据,可求出初速度
B.磁场方向垂直纸面向外
C.做匀速圆周运动的圆心在b点
D.两粒子各自离开矩形区域时的动能相等。
如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t = 0时刻P在传送带左端具有速度v2,已知v1>v2,P与定滑轮间的绳水平。不计定滑轮质量,绳足够长。直到物体P从传送带右侧离开。以下判断正确的是( )
A.物体P一定先加速后匀速
B.物体P可能先加速后匀速
C.物体Q的机械能一直增加
D.物体Q一直处于超重状态