在如图所示的xOy平面内,y≥0.5 cm和y<0的范围内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度均为B=1.0 T,一个质量为m=1.6×10-15 kg,带电荷量为q=1.6×10-7 C的带正电粒子,从坐标原点O以v0=5.0×105 m/s的速度沿与x轴成30°角的方向斜向上射出,经磁场偏转恰好从x轴上的Q点飞过,经过Q点时的速度方向也斜向上(不计重力,π=3.14),求:
(1)粒子从O点运动到Q点所用的最短时间;
(2)粒子从O点运动到Q点所通过的路程.
如下图所示,质量kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量kg的小球B相连。今用跟水平方向成α=30°角的力N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2。求:
1.运动过程中轻绳与水平方向夹角θ;
2.木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
3.当为多大时,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小?
奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录.取重力加速度的大小g=10 m/s2.
(1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;
(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图象如图所示.若该运动员和所带装备的总质量m=100 kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保留1位有效数字)
学校实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度,该同学首先测得导线横截面积为1.0,查得铜的电阻率为1.7 ,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻,从而确定导线的实际长度。
可供使用的器材有:
电流表:量程0.6A,内阻约0.2Ω
电压表:量程3V,内阻约为9kΩ
滑动变阻器:最大阻值5Ω
滑动变阻器:最大阻值20Ω
定值电阻:
电源:电动势6V,内阻可不计
开关、导线若干。
回答下列问题:
(1)实验中滑动变阻器应选_____(选填“”或“”),闭合开关S前应将滑片移至___(选填“a”或“b”)端。
(2)在实物图丙中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接。
(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50A,电压表示数如图乙所示,其读数为________V。
(4)根据电路图用公式和,可求得导线实际长度为_________。
光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系,其 NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出),间距为.小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2.
(1)该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,需保持M m(填>或<或=或>>或<<),这样做的目的是 ;
(2)用测得的物理量x、d、t1和t2计算加速度的表达式为a = ;
(3)某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像.
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
M/kg | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 | 0.58 |
F/N | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 |
a/m·s-2 | 0.13 | 0.17 | 0.26 | 0.34 | 0.43 | 0.51 | 0.59 |
(4)由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是: .
如图所示,竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,a、b间的电场强度为E,今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝进入bc区域,bc区域的宽度也为d,所加电场的场强大小为E,方向竖直向上,磁感应强度方向垂直纸面向里,磁场磁感应强度大小等于,重力加速度为g,则下列关于微粒运动的说法正确的是( )
A. 微粒在ab区域的运动时间为
B. 微粒在bc区域中做匀速圆周运动,圆周半径r=2d
C. 微粒在bc区域中做匀速圆周运动,运动时间为
D. 微粒在ab、bc区域中运动的总时间为