如图所示的xOy坐标系中,Y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于xOy平面向外。Ql、Q2两点的坐标分别为(0,L)、(0,-L),坐标为处的C点固定一平行于y轴放置的绝缘弹性挡板,C为挡板中点。带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后,沿y轴方向分速度不变,沿x轴方向分速度反向,大小不变。现有质量为m,电量为+q的粒子,在P点沿PQl方向进入磁场,,不计粒子重力。
(1)若粒子从点Ql直接通过点Q2,求粒子初速度大小。
(2)若粒子从点Ql直接通过点O,求粒子第一次经过x轴的交点坐标。
(3)若粒子与挡板碰撞两次并能回到P点,求粒子初速度大小及挡板的最小长度。
如图所示,一个质最为M,长为L的圆管竖直放置,顶端塞有一个质量为m的弹性小球,M=4m,球和管间的滑动摩擦力与最大静摩擦力大小均为4mg,管下端离地面高度H=5m。现让管自由下落,运动过程中管始终保持竖直,落地时向上弹起的速度与落地时速度大小相等,若管第一次弹起上升过程中,球恰好没有从管中滑出,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求
(1)管第一次落地弹起刚离开地面时管与球的加速度分别多大?
(2)从管第一次落地弹起到球与管达到相同速度时所用的时间。
(3)圆管的长度L。
太阳能电池板在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池板在没有光照时(没有储存电能)的I—U特性。所用的器材包括:太阳能电池板,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干。
(1)为了达到上述目的,实验电路应选用图甲中的图________(填“a”或“b”)。
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图乙的I—U图像。由图可知,当电压小于2 00V时,太阳能电池板的电阻_________(填“很大”或“很小”):当电压为2 80V时,太阳能电池板的电阻为_________。
(3)当有光照射时,太阳能电池板作为电源,其路端电压与总电流的关系如图丙所示,分析该曲线可知,该电池板作为电源时的电动势为___________V 若把它与阻值为的电阻连接构成一个闭合电路,在有光照射情况下,该电池板的效率是___________%。(结果保留三位有效数字)
如图甲是测量滑块与木板间动摩擦因数的装置,将木板水平固定在桌面上,利用一根压缩的轻质弹簧来弹开滑块。请完成下列实验操作与分析。
(1)烧断细线,滑块被弹簧弹出后通过光电门A,继续运动一段距离停止在B点 测出挡光片的宽度d,滑块通过光电门的时间△t,则滑块通过A点的速度v=____________;再用刻度尺测出AB之间的距离L。若重力加速度为g,则滑块与木板间动摩擦因数________________。(用d、△t、L、g表示)
(2)将木板换成光滑水平导轨 其它装置不变,来研究弹簧弹性势能与压缩量的关系。用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块通过光电门的时间△t,算出滑块通过光电门的速度v。重复以上操作,得到v与x的关系如图乙所示,由图可知,v与x成_________关系。由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的__________________成正比。
如图甲所示,左侧接有定值电阻的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,导轨间距L=lm。一质量m=2kg,阻值的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒的v—x图像如图乙所示,若金属棒与导轨间动摩擦因数,则从起点发生x=1m位移的过程中(g=10m/s2)
A.金属棒克服安培力做的功W1=0 5J
B.金属棒克服摩擦力做的功W2=4J
C.整个系统产生的总热量Q=4 25J
D.拉力做的功W=9 25J
如图所示,在负点电荷Q的电场中有A、B、C、D四点,A、B、C为直角三角形的三个顶点,D为AB的中点,,A、B、C、D四点的电势分别用表示。已知,电荷Q在A、B、C三点所确定的平面内,则
A.点电荷Q一定在AC的连线上
B.连接CD的线段一定在同一等势面上
C.将正试探电荷从C点搬运到B点,电场力做负功
D.