如图所示,在xOy坐标系中,在y<d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,在d<y<2d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,MN为电场和磁场的边界,在y=2d处放置一垂直于y轴的足够大金属挡板,带电粒子打到板上即被吸收,一质量为m、电量为+q的粒子以初速度v0由坐标原点O处沿x轴正方向射入电场,已知电场强度大小为,粒子的重力不计。
(1)要使粒子不打到挡板上,磁感应强度应满足什么条件?
(2)通过调节磁感应强度的大小,可让粒子刚好通过点P(4d,0)(图中未画出),求磁感应强度的大小。
如图所示,滑板轨道BC为竖直平面内的四分之一圆弧赛道,半径为R=1.8 m。ABC为光滑轨道,且水平轨道AB与圆弧轨道BC在B点相切。若运动员的质量M=48.0 kg,滑板质量m=2.0 kg,二者均可视为质点,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。
(1)运动员和滑板在A点的速度至少多大才能滑到C点?
(2)以第(1)问中的最小速度运动时,求运动员滑过圆弧形轨道B点时对轨道的压力;
(3)若A点右侧为动摩擦因数μ=0.3的水泥地面,运动员以第(1)问中的最小速度滑至C点又滑回后,运动员与滑板会停在距A点多远的位置?
如图所示,质量为m的小球用OB和O'B两根轻绳悬挂,两轻绳与水平天花板的夹角分别为30º和60º,此时OB绳的拉力大小为F1。若烧断O'B绳,当小球运动到最低点C时,OB绳的拉力大小为F2,则F1与F2的比值为多大?
国标(GB/T)规定自来水在15℃时电阻率应大于13 Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移动。实验器材还有:
电源(电动势约为3 V,内阻可忽略); 电压表V1(量程为3 V,内阻很大);
电压表V2(量程为3 V,内阻很大);定值电阻R1(阻值4 kΩ);
定值电阻R2(阻值2 kΩ);电阻箱R(最大阻值9 999 Ω);
单刀双掷开关S;导线若干;游标卡尺;刻度尺。
实验步骤如下:
A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d;
B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L;
C.把S拨到1位置,记录电压表V1示数;
D.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同,记录电阻箱的阻值R;
E.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤C、D,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R;
F.断开S,整理好器材。
(1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙,则d=_______ mm;
(2)玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为:Rx=_______ (用R1、R2、R表示)。
(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图丙所示的关系图象。则自来水的电阻率ρ=_______Ω·m(保留两位有效数字)。
(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大,则自来水电阻率测量结果将_____(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
某同学在家中找到两根一样的轻弹簧P和Q、装有水总质量m=1kg的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材,设计如下实验验证力的平行四边形定则,同时测出弹簧的劲度系数k。其操作如下:
a.将弹簧P上端固定,让其自然下垂,用刻度尺测出此时弹簧P的长度L0=12.50cm;
b.将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P下端,待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧P的长度L1,如图甲所示,则L1=_____cm;
c.在细绳和弹簧Q的挂钩上涂抹少许润滑油,将细绳搭在挂钩上,缓慢的拉起弹簧Q,使弹簧P偏离竖直方向夹角为60°,测出弹簧Q的长度为L2及其轴线与竖直方向夹角为θ,如图乙所示;
(1)取重力加速度g=10m/s2,则弹簧P的劲度系数k=_____;
(2)若要验证力的平行四边形定则,L2和θ需满足的条件是L2=_____cm,θ=_____。
如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,电压表和电流表均为理想表。现闭合开关S,将变阻器的滑片向左移动时,下列判断正确的是( )
A. 电容器两极板间的电场强度变大,电容器的带电量减小
B. 电流表示数减小,电压表示数变大
C. 电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大
D. 电源的输出功率一定变小