反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于 x 轴,其电势 φ 随 x 的分布如图所示。一质量 m =1.0×10-20kg ,电荷量 q= 1.0×10 -9C 的带负电的粒子从( -1 , 0 )点由静止开始,仅在电场力作用下在 x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素。求:
(1)x轴左侧电场强度 E 1 和右侧电场强度 E2的大小之比E1:E2
(2)该粒子运动的最大动能 Ekm
(3)该粒子运动的周期 T
如图所示,M、N为两块水平放置的平行金属板,板长为l,两板间的距离也为l,板间电压恒定.今有一带电粒子(重力不计)以一定的初速度沿两板正中间垂直进入电场,最后打在距两平行板右端距离为l的竖直屏上.粒子落点距O点的距离为.若大量的上述粒子(与原来的初速度一样,并忽略粒子间相互作用)从MN板间不同位置垂直进入电场.试求这些粒子打到竖直屏上的范围并在图中画出.
随着全世界开始倡导低碳经济的发展,电动自行车产品已越来越受到大家的青睐,某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻,设计了如图所示电路,提供的实验器材有:
(A)电动车电池一组,电动势约为12V,内阻未知
(B)直流电流表量程300mA,内阻很小
(C)电阻箱R,阻值范围为0~999.9Ω
(D)定值电阻R0,阻值为10Ω
(E)导线和开关
(1)当他闭合开关时发现,无论怎样调节变阻器,电流表都没有示数,反复检查后发现电路连接完好,估计是某一元件损坏,因此他拿来多用电表检查故障,他的操作如下:
①断开电源开关S
②将多用表选择开关置于×1Ω档,调零后,红黑表笔分别接R0两端,读数为10Ω
③将多用表选择开关置于×10Ω档,调零后,将红黑表笔分别接电阻箱两端,发现指针读数如图所示,则所测阻值为 Ω,然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测,发现电源和开关均完好.由以上操作可知,发生故障的元件是 .
(2)在更换规格相同的元件后重新连接好电路.
(3)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值为R0=10Ω的定值电阻的电流I,下列三组关于R的取值方案中,比较合理的方案是 (选填方案编号1、2或3).
(4)根据实验数据描点,绘出的图象是一条直线.若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E= ,内阻r = (用k、b和R0表示).
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= mm;
(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.图象 B.图象
C.图象 D.图象
(3)经正确的实验操作,小明发现小球动能增加量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”).
如图,用轻绳连接的滑轮组下方悬挂着两个物体,它们的质量分别为m1、m2,且m2=2m1,m1用轻绳挂在动滑轮上,滑轮的质量、摩擦均不计.现将系统从静止释放,当m1上升h高度(h小于两滑轮起始高度差)这一过程中,下列说法正确的是( )
A.m2减小的重力势能全部转化为m1的重力势能
B.m1上升到h高度时的速度为
C.轻绳对m2做功的功率与轻绳对m1做功的功率大小相等
D.轻绳的张力大小为m1g
如图甲所示,在距离地面高度为h=0.80 m的平台上有一轻质弹簧,其左端固定于竖直挡板上,右端与质量m=0.50 kg、可看作质点的物块相接触(不粘连),OA段粗糙且长度等于弹簧原长,其余位置均无阻力作用。物块开始静止于A点,与OA段的动摩擦因数μ=0.50。现对物块施加一个水平向左的外力F,大小随位移x变化关系如图乙所示。物块向左运动x=0.40 m到达B点,到达B点时速度为零,随即撤去外力F,物块在弹簧弹力作用下向右运动,从M点离开平台,落到地面上N点,取g=10 m/s2,则( )
A.弹簧被压缩过程中外力F做的功为6.0 J
B.弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为6.0J
C.整个运动过程中克服摩擦力做功为4.0J
D.MN的水平距离为1.6 m