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粒子的速度大小都是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,其中q与m分别为α粒子的电量和质量;在的区域内分布有垂直于xoy平面的匀强磁场.ab为一块很大的平面感光板,放置于处,如图所示.观察发现此时恰无粒子打到ab板上.(不考虑a粒子的重力)
(1)求α粒子刚进人磁场时的动能;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)将ab板平移到什么位置时所有粒子均能打到板上?并求出此时ab板上被α粒子打中的区域的长度.
如图所示,一个“V”型玻璃管倒置于竖直平面内,并处于E=1×103V/m、方向竖直向下的匀强电场中,一个带负电的小球,重为G=1×10-3N,电量q=2×10-6C,从A点由静止开始运动,球与管壁的摩擦因数μ=0.5。已知管长AB=BC=2m,倾角a=37°,且管顶B处有一很短的光滑圆弧。
求:
(1)小球第一次运动到B时的速度多大?
(2)小球运动后,第一次速度为0的位置在何处?
(3)从开始运动到最后静止,小球通过的总路程是多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
如图所示,长为l=1m的绳子下端连着质量为m=1kg的小球,上端悬于天花板上,把绳子拉直,绳子与竖直线夹角为60°,此时小球静止于光滑的水平桌面上.问:(g取10 m/s2)
(1)当球以ω1=4rad/s作圆锥摆运动时,绳子张力T1为多大? 桌面受到压力为多大?
(2)当球以ω2=6rad/s作圆锥摆运动时,绳子张力T2及桌面受到压力各为多大?
城市的私家车数量增速很快,交通问题多发,某出租车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,私家车以4 m/s的速度与出租车平行同向做匀速直线运动,出租车经过私家车旁边时司机看见私家车前轮胎没气压瘪了,想提示对方,开始以0.5 m/s2的加速度刹车等私家车,从出租车刹车开始计时,求:
(1)私家车在追上出租车前,两车相距的最大距离;
(2)私家车追上出租车所用的时间.
某同学用图(甲)所示的电路,描绘标有“3.8 V 0.3 A ”的小灯泡灯丝电阻R随电压U变化的图象。除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:A1(量程100 mA,内阻约2Ω) A2(量程0.6 A,内阻约0.3Ω)
电压表:V1(量程5 V,内阻约5kΩ ) V2(量程15 V,内阻约15Ω )
电源:E1(电动势为1.5 V,内阻为0.2Ω) E2(电动势为4V,内阻约为0.04Ω)
滑动变阻器:R1(最大阻值约为100Ω) R2(最大阻值约为10Ω)
电键S,导线若干。
(1)为了调节方便,测量准确, 实验中应选用电流表 _____,电压表_____,滑动变阻器____,电源____________。(选填器材前的字母代号)
(2)根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图(乙)所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为_____Ω;当所加电压为3.00 V时,灯丝电阻为_____Ω,灯泡实际消耗的电功率为___W(计算结果保留两位有效数字).
(3)根据R-U图象,可确定小灯泡电功率P与外加电压U的示意图,最接近(丙)中的___.
某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放。
(1)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为__________。
(2)若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示,则d=_________cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt,就可以计算出小车经过光电门时的速度v。
(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出v2-m线性图象(如图所示),从图线得到的结论是:在小车质量一定时,____________。如果小车的质量M=5kg,图像的斜率K=1,则AB间的距离x=_________m(g取10 m/s2)
(4)另一实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示.滑块和位移传感器发射部分的总质量m=________ kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=______.(重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)