如图所示,在xOy坐标系中,坐标原点O处有一点状的放射源,它向xOy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子,α粒子的速度大小均为v0,在0<y<d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,场强大小为E=,其中q与m分别为α粒子的电量和质量;在d<y<2d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,mn为电场和磁场的边界。ab为一块很大的平面感光板垂直于xOy平面且平行于x轴,放置于y=2d处,如图所示。观察发现此时恰好无粒子打到ab板上(不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用),求:
(1)α粒子通过电场和磁场边界mn时的速度大小及距y轴的最大距离。
(2)磁感应强度B的大小。
(3)将ab板至少向下平移多大距离才能使所有的粒子均能打到板上?此时ab板上被α粒子打中的区域的长度是多少?
泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流,它的面积、体积和流量都较大。泥石流流动的全过程虽然只有很短时间,但由于其高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究,如图甲所示,他们设计了如下的模型:在水平地面上放置一个质量为m=5 kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移变化如图乙所示,已知物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.6,g取10 m/s2。求:
(1)物体在运动过程中的最大加速度为多大?
(2)在距出发点多远处,物体的速度达到最大?
(3)物体在水平面上运动的最大位移是多大?
采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时,由于电表因素带来了实验的系统误差.某研究性学习小组对此实验进行改进,设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路,E′是辅助电源,A、B两点间有一灵敏电流计G.
(1)请你补充实验步骤:①闭合开关S1、S2,调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零,这时,A、B两点的电势φA、φB的关系是φA______φB(选填“大于”、“小于”或“等于”),读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1______(选填“大于”、“小于”或“等于”)通过电源E的电流.
②改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得______,读出______.
(2)由上述步骤中测出的物理量,可以得出电动势E表达式为______________、内电阻r的表达式为___________.
(3)该实验中E测______E真(选填“大于”、“小于”或“等于”),r测______r真(选填“大于”、“小于”或“等于”)
在“验证机械能守恒定律”的实验中,小明同学利用传感器设计实验:如图甲所示,将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放,小球正下方固定一台红外线计时器,能自动记录小球挡住红外线的时间t,改变小球下落高度h,进行多次重复实验.此方案验证机械能守恒定律方便快捷.
(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示,则小球的直径d= ;
(2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒,应作下列哪一个图象
A.h﹣t图象 B.h﹣图象 C.h﹣t2图象 D.h﹣图象
(3)经正确的实验操作,小明发现小球动能增加量mv2总是稍小于重力势能减少量mgh,你认为增加释放高度h后,两者的差值会 (填“增大”、“缩小”或“不变”).
理想变压器原线圈a的匝数n1=200匝,副线圈b的匝数n2=100匝,原线圈接在u=44sin(314t)V的交流电源上,副线圈中“12V 6 W”的灯泡L恰好正常发光。电阻R2=16Ω,电压表V为理想电表。则下列推断正确的是
A.交变电流的频率为50 Hz
B.穿过铁芯的磁通量的最大变化率为 Wb/s
C.电压表V的示数为22V
D.R1消耗的功率为1W
三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2m,且与水平方向的夹角均为30°。现有两质量相同的小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑,物块与传送带间的动摩擦因数均为0.6,下列说法正确的是
A.下滑相同距离内物块A、B机械能的变化一定不相同
B.下滑相同时间内物块A、B机械能的变化一定相同
C.物块A、B一定不能同时到达传送带底端
D.物块A、B在传送带上的划痕长度相同