如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在xoy平面的第一象限,存在以轴、轴及双曲线 的一段(0≤≤L,0≤≤L)为边界的匀强电场区域Ⅰ;在第二象限存在以= L、= 2L、=0、=L的匀强电场区域Ⅱ.两个电场大小均为E,不计电子所受重力,电子的电荷量为e,则:
(1)从电场Ⅰ的边界B点处静止释放电子,电子离开MNPQ时的位置坐标;
(2)从电场I的AB曲线边界处由静止释放电子,电子离开MNPQ时的最小动能;
(3)若将左侧电场II整体水平向左移动(n≥1),要使电子从= 2L,=0处离开电场区域II,在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。
如图甲所示,在竖直平面内有一个直角三角形斜面体,倾角θ为300,斜边长为x0,以斜面顶部O点为坐标轴原点,沿斜面向下建立一个一维坐标x轴。斜面顶部安装一个小的滑轮,通过定滑轮连接两个物体A、B(均可视为质点),其质量分别为m1、m2,所有摩擦均不计,开始时A处于斜面顶部,并取斜面底面所处的水平面为零重力势能面,B物体距离零势能面的距离为;现在A物体上施加一个平行斜面斜向下的恒力F,使A由静止向下运动。当A向下运动位移x0时,B物体的机械能随轴坐标的变化规律如图乙,则结合图象可求:
(1)B物体最初的机械能E1和上升x0时的机械能E2;
(2)恒力F的大小。
蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动,有“空中芭蕾”之称。如图甲是我国运动员何雯娜在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景。设这位运动员仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图乙所示。取g= 10m/s2,根据F t图象分析求【解析】
(1)运动员的质量;
(2)运动员在运动过程中的最大加速度;
(3)在不计空气阻力情况下,运动员重心离开蹦床上升的最大高度。
在测量电源电动势和内电阻的实验中,已知一节干电池的电动势约为1.5V,内阻约为0.30Ω;电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ;电流表A(量程为0.6A,内阻为0.70Ω);滑动变阻器R(10Ω,2A)。为了更准确地测出电源电动势和内阻。
(1)请在图1方框中画出实验电路图。
(2)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图2所示的U I图线,由图可得该电源电动势
E= V ,内阻r= Ω。(结果均保留两位小数)
气垫导轨是研究与运动有关的实验装置,也可以用来研究功能关系。如图甲所示,在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧,轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接,滑块的质量为m。
(1)用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度,读数如图乙所示,则宽度d = cm;
(2)利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小;某同学打开气源,调节装置,使滑块可以静止悬浮在导轨上,然后用力将滑块A压紧到P点,释放后,滑块A上的挡光片通过光电门的时间为,则弹簧对滑块所做的功为 。(用题中所给字母表示)
(3)利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数;关闭气源,仍将滑块A由P点释放,当光电门到P点的距离为时,测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t,移动光电门,测出多组数据(滑块都能通过光电门),并绘出图像。如图丙所示,已知该图线斜率的绝对值为,则滑块与导轨间的滑动摩擦因数为 。
如图,将小砝码至于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为M和m,各接触面间的动摩擦因数均为μ,砝码与纸板左端的距离及桌面右端的距离均为d。现用水平向右的恒定拉力F拉动纸板,下列说法正确的是( )
A. 纸板相对砝码运动时,纸板所受摩擦力的大小为
B. 要使纸板相对砝码运动,F一定大于
C. 若砝码与纸板分离时的速度小于,砝码不会从桌面上掉下
D. 当时,砝码恰好到达桌面边缘