如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场的圆心在M(L,0),磁场方向垂直于坐标平面向外。一个质量m电荷量q的带正电的粒子从第三象限中的Q(–2L,–L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场。不计粒子重力,求:
(1)电场强度E;
(2)从P点射出时速度vP的大小;
(3)粒子在磁场与电场中运动时间之比。
为一辆有30多个座位的客车提供动力的一套电池能反复充电1200多次,每次充电仅需3~5个小时,可让客车一次性跑500km,客车时速最高可达180km/h。如果该客车总质量为9×10³kg,当它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=150A,电压U=300V.在此行驶状态下(g取10m/s²)。
求:(1)驱动电机的输入功率;
(2)若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率,求汽车所受阻力的大小;
(3)当它以v=90km/h的速度匀速行驶一段时间后关闭电源(设汽车所受阻力不变),客车滑行的时间是多少?
处于静止状态的某原子核X,发生α衰变后变成质量为mY的原子核Y,被释放的α粒子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,测得其圆周运动的半径为R,设α粒子质量为m,质子的电荷量为e,试求:
(1)衰变后α粒子的速率vα和动能Ekα;
(2)衰变后Y核的速率vY和动能EkY;
(3)衰变前X核的质量mX。
如图所示,一足够长的固定光滑斜面倾角=37°,两物块A、B的质量=1kg、=4kg。两物块之间的轻绳长L=0.5m,轻绳可承受的最大拉力为T=12N,对B施加一沿斜面向上的力 F,使A、B由静止开始一起向上运动,力F逐渐增大, g取10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
(1)若某一时刻轻绳被拉断,求此时外力F的大小;
(2)若轻绳拉断瞬间A、B的速度为3m/s,绳断后保持外力F不变,求当A运动到最高点时,A、B之间的距离。
在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中:
(1)备有如下器材
A.干电池1节 B.滑动变阻器(0~20 Ω) C.滑动变阻器(0~1 kΩ)
D.电压表(0~3 V) E.电流表(0~0.6 A) F.电流表(0~3 A)
G.开关、导线若干
其中滑动变阻器应选__________,电流表应选________.(只填器材前的序号)
(2)请在左边虚线框中画出该实验最合理的电路图,并在右图中画线代替导线将实物图连接成完整的实验电路________。
(3)某同学根据实验数据画出的U-I图象如图所示,由图象可得电池的电动势为____________ V,内电阻为____________Ω.
(11分)某同学用如图甲的装置验证机械能守恒定律:
(1)安装打点计时器时,纸带的两个限位孔必须处在同一 线上;
(2)接通电源,让打点计时器正常工作后,松开 ;
(3)将纸带上打出第一个点记为0,并在离0点较远的任意点依次选取几个连续的点,分别记为1,2,3,….量出各点与0点的距离h,算出各点对应的速度,分别记为v1至v6,数据如下表:
代表符号 | v1 | v2 | v3 | v4 | v5 | v6 |
数值(m/s) | 2.80 | 2.99 | 3.29 | 3.39 | 3.59 | 3.78 |
表中有一个数据有较大误差,代表符号为 。
(4)修正数据后,该同学计算出各点对应速度的平方值,并作v2–h图象,如图乙所示,若得出的直线斜率为k,则可测出重力加速度g= .与真实值相比,测出的g值 .(填“偏小”或“偏大”)