如图所示,水平的粗糙轨道与竖直的光滑圆形轨道相连,圆形轨道间不相互重叠,即小球离开圆形轨道后可继续沿水平轨道运动。圆形轨道半径R=0.2m,右侧水平轨道BC长为L=4m,C点右侧有一壕沟,C、D两点的竖直高度h=lm,水平距离s=2m,小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=l0m/s2。一小球从圆形轨道最低点B以某一水平向右的初速度出发,进入圆形轨道。
(1)若小球通过圆形轨道最高点A时给轨道的压力大小恰为小球的重力大小,求小球在B点的初速度多大?
(2)若小球从B点向右出发,在以后的运动过程中,小球既不脱离圆形轨道,又不掉进壕沟,求小球在B点的初速度的范围是多大?
如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E,场区宽度为L,在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B未知,圆形磁场区域半径为r。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,然后从N点射出,O为圆心,,粒子重力可忽略不计。求:
(1)粒子在电场中加速的时间;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
2014年诺贝尔物理学奖授予三名日裔科学家,以表彰他们在发现新型高效、环境友好型光源方面所做出的贡献——三位获奖者发明的“高效蓝色发光二极管(LED)”给我们带来了明亮而节能的光源。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约300Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同。
实验室提供的器材有:A.电流表A1(量程为15mA,内阻RA1约为10Ω)
B.电流表A2(量程为2mA,内阻RA2=20Ω)
C.定值电阻R1=10Ω
D.定值电阻R2=1980Ω
E.滑动变阻器R(0至20Ω)一只
F.电压表V(量程为15V,内阻RV约3kΩ)
G.蓄电池E(电动势为4V,内阻很小)
F.开关S一只
(1)要完成实验,除蓄电池、开关、滑动变阻器外,还需选择的器材有____(填写器材前的字母编号)。
(2)补全实验电路图。
(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R= 。说明式中题目未给出的各字母的意义__ 。
“动能定理”和“机械能守恒定律”是物理学中很重要的两个力学方面的物理规律。某同学设计了如图所示的实验装置。一个电磁铁吸住一个小钢球,当将电磁铁断电后,小钢球将由静止开始向下加速运动。小钢球经过光电门时,计时装置将记录小钢球通过光电门所用的时间t,用直尺测量出小钢球由静止开始下降至光电门时的高度h。
(1)该同学为了验证“动能定理”,用游标卡尺测量了小钢球的直径,结果如上图所示,他记录的小钢球的直径d=____cm。
(2)该同学在验证“动能定理”的过程中,忽略了空气阻力的影响,除了上述的数据之外是否需要测量小钢球的质量____(填“需要”或“不需要”)。
(3)如果用这套装置验证机械能守恒定律,下面的做法能提高实验精度的是____。
A.在保证其他条件不变的情况下,减小小球的直径
B.在保证其他条件不变的情况下,增大小球的直径
C.在保证其他条件不变的情况下,增大小球的质量
D.在保证其他条件不变的情况下,减小小球的质量
如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过光滑定滑轮的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,物体与传送带之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。从最初直到物体P从传送带离开的过程,以下判断正确的是
A.物体P可能先减速后加速
B.物体P可能先加速后减速
C.物体P可能先加速后匀速
D.物体P可能先减速后匀速
如图所示的xOy坐标系中,x轴上固定一个点电荷Q,y轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O处),将一个套在杆上重力不计的带电圆环(视为质点)从杆上P处由静止释放,圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做圆周运动。下列说法正确的是( )
A.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,速度可能先增大后减小
B.圆环沿细杆从P运动到O的过程中,加速度可能先增大后减小
C.增大圆环所带的电荷量,其他条件不变,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动
D.将圆环从杆上P的上方由静止释放,其他条件不变,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动