如图所示,竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R=0.2m,圆心为O,下端与绝缘水平轨道在B点相切并平滑连接.一带正电、质量为的物块(可视为质点),置于水平轨道上的A点.已知A、B两点间的距离为L=1.0m,物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度为g=10 m/s2.
(1)若物块在A点以初速度向左运动,恰好能到达圆周的最高点D,则物块的初速度应为多大?
(2)若整个装置处于方向水平向左、场强大小为的匀强电场中(图中未画出),现将物块从A点由静止释放,试确定物块在以后运动过程中速度最大时的位置(结果可用三角函数表示);
(3)在(2)问的情景中,试求物块在水平面上运动的总路程.
假设某星球表面上有一倾角为的固定斜面,一质量为的小物块从斜面底端以速度9m/s沿斜面向上运动,小物块运动1.5s时速度恰好为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25,该星球半径为.(.),试求:
(1)该星球表面上的重力加速度g的大小;
(2)该星球的第一宇宙速度.
甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2阻值.
实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表V(量程为1.5V,内阻很大),电阻箱R(0-99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。
(1)先测电阻R1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:
A.闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数Ul.
B.保持电阻箱示数不变, ,读出电压表的示数U2.
C.则电阻R1的表达式为R1= .
(2)甲同学已经测得电阻Rl=4.80 Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源电动势E= V,电阻R2= Ω(保留三位有效数字)。
某同学用如图所示装置来验证机械能守恒定律.将单摆用磁铁悬挂在铁质黑板上的O点,在O点下方将穿在圆环状磁铁的细铁钉同样吸在黑板上的P点,同时在黑板上用粉笔画一条水平线MN,将细线拉直,让非磁性摆球从MN上的A点由静止释放.当其摆至另一侧最高点时,观察其位置是否在水平线上,从而验证摆球在此过程中在误差范围内机械能是否守恒.
(1)为进行多次实验验证,该同学通过调整 ,然后再次重复实验。
(2)在实验中,该同学发现小球摆至右侧最高点时位置总比水平线MN略低,造成该结果的原因是
(写出一条即可)。
如图所示,不带电物体A和带电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,A、B的质量分别是2m和m.劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上,另一端与物体A相连,倾角为θ的绝缘斜面处于沿斜面向上的匀强电场中.开始时,物体B受到沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用而保持静止,且轻绳恰好伸直.现撤去外力F,直到物体B获得最大速度,且弹簧未超过弹性限度,不计一切摩擦.则在此过程中
A.物体B所受电场力大小为
B.B的速度最大时,弹簧的伸长量为
C.撤去外力F的瞬间,物体B的加速度为
D.物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统机械能的减少量
如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc.实线为一带正电的质点(不计重力)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,M、N是这条轨迹上的两点,下列判断正确的是
A.三个等势面中,a的电势最低
B.带电质点在M点具有的电势能比在N点具有的电势能大
C.带电质点通过M点时的动能比通过N点时大
D.带电质点通过M点时的加速度比通过N点时大