(18分)如图所示,在平面直角坐标系中的三角形FGH区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,三点坐标分别为F( -3L,5L)、G( -3L, -3L)、H(5L,-3L)。坐标原点O处有一体积可忽略的粒子发射装置,能够连续不断的在该平面内向各个方向均匀的发射速度大小相等的带正电的同种粒子,单位时间内发射粒子数目稳定。粒子的质量为m,电荷量为q,不计粒子间的相互作用以及粒子的重力。
(1)速率在什么范围内所有粒子均不可能射出该三角形区域?
(2)如果粒子的发射速率为,设在时间t内粒子源发射粒子的总个数为N,在FH边上安装一个可以吸收粒子的挡板,那么该时间段内能够打在挡板FH上的粒子有多少?并求出挡板上被粒子打中的长度。
(14分)如图所示为一水平传送带装置示意图。A、B为传送带的左、右端点,AB长L=2m,初始时传送带处于静止状态,当质量m=2kg的物体(可视为质点)轻放在传送带A点时,传送带立即启动,启动过程可视为加速度a=2的匀加速运动,加速结束后传送带立即匀速转动。已知物体与传送带间动摩擦因数=0.1,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取l0。
(1)如果物块以最短时间到达B点,物块到达B点时的速度大小是多少?
(2)上述情况下传送带至少加速运动多长时间?
(9分)图中所示的装置可用来探究做功与速度变化的关系。倾角为的斜面体固定在实验台上,将光电门固定在斜面体的底端O点,将小球从斜面上的不同位置由静止释放。释放点到光电门的距离d依次为5cm、l0cm、15cm、20cm、25cm、30cm。
(1)用游标卡尺测量钢球的直径,如图乙所示,钢球的直径D=____cm(2分)
(2)该实验____(选填“需要”或者“不需要”)测量小球质量;小球通过光电门经历的时间为,小球通过光电门的速度为____(填字母),不考虑误差的影响,从理论上来说,该结果_______(选填“<”,“>”或“=”)球心通过光电门的瞬时速度。
(3)为了探究做功与速度变化的关系,依次记录的实验数据如下表所示。
从表格中数据分析能够得到关于“做功与速度变化的关系”的结论是:____________。
(6分)某导体材料电阻值约为50,为了比较精确的测定其电阻值,实验室提供的器材有:
A.电流表A1 (0—80mA,内阻约为2)
B.电流表A2 (0~3mA,内阻 =15)
C.标准电阻R1=45
D.标准电阻 R2=985
E.滑动变阻器R(0至20)
F.电压表V(0~12V,内阻 Rv=lk)
G.蓄电池E(电动势为12V,内阻很小)
(1)实验过程中总共出现了四种电路设计(如图所示),按照实验的.“安全”、“精确”、“科学”、“易操作”等要求,从中选出最合理的电路图______(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)。
(2)根据你所选择的电路设计,请写出需要测量并记录的物理量____(写出物理量的名称,并设定相应的代表符号),金属丝电阻值的表达式=____(用设定的代表符号表示)
如图所示,内壁光滑半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上,一个质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球,击打后迅速移开,使小球沿轨道在竖直面内运动。当
小球回到A点时,再次用小锤沿运动方向击打小球,通过两次击打,小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道,在第一次击打过程中小锤对小球做功W1,第二次击打过程中小锤对小球做功W2。设先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能,则W1/ W2的值可能是
A.1/2 B. 2/3 C.3/4 D.1
如图所示(俯视图),在光滑的水平面上,宽为的区域内存在一匀强磁场,磁场方向垂直水平面向下。水平面内有一不可形变的粗细均匀的等边三角形闭合导体线框CDE(由同种材料制成),边长为。t=0时刻,E点处于磁场边界,CD边与磁场边界平行。在外力F的作用下线框沿垂直于磁场区域边界的方向匀速穿过磁场区域。从E点进入磁场到CD边恰好离开磁场的过程中,线框中感应电流I(以逆时针方向的感应电流为正)、外力F(水平向右为正方向)随时间变化的图象(图象中的,曲线均为抛物线)可能正确的有