在紧直面内建立直角坐标系,曲线位于第一象限的部分如图,在曲线上不同点以初速度向x轴负方向水平抛出质量为m,带电量为+q的小球,小球下落过程中都会通过坐标原点,之后进入第三象限的匀强电场和匀强磁场区域,磁感应强度为,方垂直纸面向里,小球恰好做匀速圆周运动,并在做圆周运动的过程中都能打到y轴负半轴上(已知重力加速度g=10m/s2,q/m=102C/kg)。求:
(1)第三象限的电场强度大小及方向:
(2)沿水平方向抛出的初速度v0:
(3)为了使所有的小球都能打到y轴的负半轴,所加磁场区域的最小面积。
如图所示,一压缩的轻弹簧左端固定,右端与一滑块相接触但不连接,滑块质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为0.1,A点左侧地面光滑,AB的长度为5R,现将滑块由静止释放,滑块运动到A点时弹簧恢复原长,以后继续向B点滑行,并滑上光滑的半径为R的1/4光滑圆弧BC,在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q,旋转时两孔均能达到C点的正上方.若滑块滑过C点后进入P孔,又恰能从Q孔落下,已知物体通过B点时对地面的压力为9mg。求:
(1)滑块通过B点时的速度vB;
(2)弹簧释放的弹性势能Ep;
(3)平台转动的角速度ω应满足什么条件。
预警雷达探测到敌机在20000m上空水平匀速飞行,立即启动质量m=100kg的防空导弹,导弹的火箭发动机在制导系统控制下竖直向下喷气,使导弹由静止以a=10g(g=10m/s2)的加速度竖直向上匀加速上升至5000m高空,喷气方向立即变为与竖直方向成θ角(cosθ=1/11)斜向下,导弹做曲线运动,直至击中敌机。假设导弹飞行过程中火箭推力大小恒定,且不考虑导弹质量变化及空气阻力,导弹可视为质点。试求:
(1)火箭喷气产生的推力;
(2)导弹从发射到击中敌机所用的时间;
(3)导弹击中敌机时的动能。
如图所示,倾角为α=30°的光滑固定斜面,斜面上相隔为d=8m的平行虚线MN与PQ间有大小为B=0.1T的匀强磁场,方向垂直斜面向下,一质量m=0.1kg,电阻R=0.2Ω,边长L=1m的正方向单匝纯电阻金属线圈,线圈cd边从距PQ上方x=2.5m处由静止释放沿斜面下滑进入磁场,且ab边刚要离开磁场时线圈恰好做匀速运动。重力加速度g=10m/s2。求:
(1)cd边刚进入磁场时线圈的速度v1;
(2)线圈进入磁场的过程中,通过ab边的电量q;
(3)线圈通过磁场的过程中,ab边产生的热量Q。
某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如左下图,由图可知其长度为L= mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可知其直径为D= mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻R,表盘的示数如上图,则该电阻的阻值约为 Ω。
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~30mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
开关S导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,某同学设计了如图的电路,试指出3处不妥之处:
① ;
② ;
③ 。
为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图甲所示的实验装置:
(1)以下实验操作正确的是
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动
B.调节滑轮的高度,使细线与木板平行
C.先接通电源后释放小车
D.实验中小车的加速度越大越好
(2)在实验中,得到一条如图乙所示的纸带,已知相邻计数点间的时间间隔为T=0.1S,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm,则小车的加速度a= m/s2(结果保留两位有效数字)。
乙
(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定,探究加速度a与所受外力F的关系,他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验,得到了两条a—F图线,如图丙所示。
图线 是在轨道倾斜情况下得到的(填“①”或“②”);小车及车中砝码的总质量m= kg。