如图所示,在xOy直角坐标平面内的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的区域有沿方向的匀强电场。在x轴上坐标为的S点有一粒子源,它一次能沿纸面同时向磁场内每个方向发射一个比荷,速率的带正电粒子。若粒子源只发射一次,其中只有一个粒子Z恰能到达电场的右边界,不计粒子的重力和粒子间的相互作用(结果可保留根号)。求:
(1)粒子在磁场中运动的半径R;
(2)粒子Z从S发射时的速度方向与磁场左边界的夹角;
(3)第一次经过y轴的所有粒子中,位置最高的粒子P的坐标;
(4)若粒子P到达y轴瞬间电场突然反向,求粒子P到达电场右边界时的速度。
如图所示,质量为M=8kg的小车停放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力F,当小车向右运动速度达 到时,在小车的右端轻轻放置一质量m=2kg的小物块,经过t1=2s的时间,小物块与小车保持相对静止。已知小物块与小车间的动摩擦因数0.2,假设小车足够长,g取10m/s2,求:
(1)水平恒力F的大小;
(2)从小物块放到车上开始经过t=4s小物块相对地面的位移;
(3)整个过程中摩擦产生的热量。
某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电阻R0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E和内阻r。
实验器材有:待测电源,待测电阻R0,电流表A(量程为0.6A,内阻不计),电阻箱R(0~99.9),开关,导线若干。
(1)先测电阻R0的阻值。请将学习小组同学的操作补充完整:
先闭合S1和S2,调节电阻箱,读出其示数R1和对应的电流表示数I,然后_____________________,使电流表的示数仍为I,读出此时电阻箱的示数R2。则电阻R0的表达式为R0=________________。
(2)同学们通过上述操作,测得电阻,继续测电源的电动势E和内阻r。该小组同学的做法是:闭合S1,断开S2,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I,如下表数据:
①请根据给定的坐标系并结合以上数据描点作图。
②利用图象求出该电源的电动势E=_____________V,内阻r=_____________(保留两位有效数字)
用如图实验装置验证组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落,在m1拖着的纸带上打出一系列的点,打点计时器的打点频率为50Hz,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带,0是打下的第一个点,相邻两计数点间均有4个点未画出,计数点间的距离如图所示。已知(g取9.8 m/s2,所有结果均保留三位有效数字),则
①下面给出了该实验的操作步骤:
A.按照图示的装置安装实验器材
B.将打点计时器接到直流电源上
C.先释放m2,再接通电源,在纸带打下一系列点迹
D.挑选点迹清晰的纸带进行测量
E.根据测量的结果,分别计算系统减少的重力势能和增加的动能
其中操作不当的步骤是:_____________
②在打0~5点过程中系统动能的增加量____________J,系统重力势能的减少量______________J,在误差允许范围内验证了机械能守恒。
③某同学作出了图线,则据图线得到的重力加速度g=______________m/s2。
如图所示,在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ,电阻忽略不计,导轨间距离为L,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量均为m的两根金属a、b放置在导轨上,a、b接入电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接,右端固定。开始时a杆以初速度。向静止的b杆运动,当a杆向右的速度为时,b杆向右的速度达到最大值,此过程中a杆产生的焦耳热为Q,两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好,则b杆达到最大速度时
A.b杆受到弹簧的弹力为
B.a杆受到的安培力为
C.a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为Q
D.弹簧具有的弹性势能为
探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空,飞行试验器飞抵距月球6万千米附近进入月球引力影响区,开始在月球近旁转向飞行,最终进入距月球表面h=200km的圆形工作轨道。设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,则下列选项错误的是
A.飞行试验器绕月球运行的周期为
B.飞行试验器工作轨道处的重力加速度为
C.飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为
D.月球的平均密度为