(18分)在竖直平面内,有正方形导线框ABCD和abcd的边长均为、电阻均为R,质量分别为2m和m,它们用一根细线连接跨在两个光滑定滑轮的两边,在两导线框之间有一匀强磁场,宽度为2、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面向里。开始时ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合,abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为。现将系统由静止释放,当ABCD刚全部进入磁场时,系统开始做匀速运动,不计摩擦和空气阻力,求:
(1)系统匀速运动的速度大小;
(2)两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热;
(3)线框abcd通过磁场的时间。
(6分)用如图甲所示实验装置,测量滑块与木板之间的动摩擦因数。长木板一端放在水平桌面上,另一端架在垫片上,在木板上B处放置一光电门,用光电计时器记录滑块上挡光片通过光电门时挡光的时间。实验中通过改变垫片的数量来改变木板倾角,从而进行多次测量。
(1)用游标卡尺测得挡光片的宽度如图乙所示,则遮光片的宽度为 mm;
(2)若挡光片的宽度为L,挡光片通过光电门的挡光时间为t,则滑块通过B点时的速度为
;
(3)让滑块从A点从静止滑下,通过B点的速度为V。已知AB两点的高度差为H,两点间的距离为S,则滑块与木板间的动摩擦因数为 (用H、V、S、g表示)。
在如图所示的xOy平面内,一带正电粒子自A点经电场加速后从C点垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板MN上的小孔O与x轴成450离开电场,粒子在O点时的速度大小为v。在y轴右侧y≥d范围内有一个垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,粒子经过磁场偏转后垂直打在极板MN上的P点。已知NC之间距离为d,粒子重力不计,则下列正确的是( )
A.粒子在磁场中的轨道半径为d
B.粒子在C点的速度为v
C.偏转电场的电场强度为vB
D.P点的纵坐标为(2+)d
如图(a)所示,AB是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿AB由点A运动到点B,所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图(b)所示.以下说法正确的是:
A. 该电场是匀强电场
B. 电子在A、B两点的速度vA<vB
C. A、B两点的电势A>B
D. 电子在A、B两点的电势能EpA<EpB
深空探测器“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行的过程中,发现甲、乙两颗均匀球形天体,两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星,测得两颗卫星的周期相等,以下判断正确的是:
A.天体甲、乙的质量一定不相等
B.两颗卫星的线速度一定相等
C.天体甲、乙的密度一定相等
D.天体甲、乙表面的重力加速度之比等于它们半径的反比
一条细线的一端与水平地面上的物体B相连,另一端绕过一轻质定滑轮与小球A相连,定滑轮用另一条细线固定在天花板上的O′点,细线与竖直方向所成的夹角为,则:
A. 如果将物体B在水平地面上缓慢向右移动一小段距离,角将减小
B. 无论物体B在地板上左移还是右移,只要距离足够小,角将不变
C. 增大小球A的质量,若B仍保持不动,角不变
D. 悬挂定滑轮的细线的弹力可能等于小球A的重力