如图甲所示,在边界MN左侧空间存在如图乙所示周期性变化的匀强磁场(规定磁场垂直纸面向里为正方向)。一个质量为m、电荷量为+q的粒子以水平初速度v0沿x轴正向做匀速直线运动。t=0时刻,粒子刚经过坐标原点O,之后由于磁场作用使得粒子再次通过O点时速度方向与x轴负方向成60°角向左下方。已知磁场边界MN的直线方程为x=4L。不计粒子重力,忽略磁场变化产生的影响。(B0大小未知)求:
(1)t1与t0应满足什么关系?
(2)若粒子通过O点能做周期性运动,且t0小于粒子在磁场中做圆周运动的周期。则粒子在磁场中运动的周期不会超过多大?
(3)满足(2)条件的B0应为多少?
机场经常使用传送带和转盘组合完成乘客行李箱的传送,下图为机场水平传输装置的俯视图。行李箱从A处无初速放到传送带上,运动到B处后进入和传送带速度始终相等的匀速转动的转盘,并随转盘一起运动(无打滑)半个圆周到C处被乘客取走。已知A、B两处的距离L=10m,传送带的传输速度v=2.0m/s,行李箱在转盘上与轴O的距离R=4.0m, 已知行李箱与传送带之间的动摩擦因数μ1=0.1,行李箱与转盘之间的动摩擦因数μ2=0.4, g=10m/s2。
(1)行李箱从A处被放上传送带到C处被取走所用时间为多少?
(2)如果要使行李箱能最快到达C点,传送带和转盘的共同速度应调整为多大?
(3)若行李箱的质量均为15kg,每6s投放一个行李箱,则传送带传送行李箱的平均输出功率应为多大?
ab是一段粗细均匀的合金金属丝,为测定该金属丝的电阻率ρ,某实验小组设计了如图甲所示的电路。R0是阻值为2Ω的保护电阻,滑片P与电阻丝始终接触良好。
(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示,其示数为d=____mm。
(2)实验时闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x和对应的电压U、电流I等相关数据,如表:
x/m | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 |
U/V | 1.50 | 1.72 | 1.89 | 2.00 | 2.10 | 2.18 |
I/A | 0.49 | 0.43 | 0.38 | 0.33 | 0.31 | 0.28 |
/Ω | 3.06 | 4.00 | 4.97 | 6.06 | 6.77 | 7.79 |
若不考虑电流表的内阻,请利用题中所给字母写出该合金金属丝电阻率的表达式ρ=_____________ 。
(3)据表中数据作出﹣x关系如图丙所示,利用该图,可求得电阻丝的电阻率ρ为______Ω•m(结果保留两位有效数字)。图丙中﹣x关系图线纵轴截距的物理意义是__________________。
利用光电传感器测定小球下落时受到的空气平均阻力,实验装置如图所示。他们利用实验仪器测量了小球的直径d和质量m,小球下落过程中,先后通过光电门A、B的时间分别为tA、tB,用小球通过光电门的平均速度表示小球球心通过光电门的瞬时速度,并测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g
(1)除图中所示器材外,在下列器材中还必须使用的器材是_________
A..刻度尺 B.秒表 C.天平 D.游标卡尺
(2)小球受到的空气平均阻力Ff=__________.
(3)本题“用小球通过光电门的平均速度表示小球球心通过光电门的瞬时速度”,但从严格意义上讲是不准确的,小球通过光电门的平均速度 __________(选填“>”或“<”)小球球心通过光电门的瞬时速度.
如图所示,已知水平导轨MN、PQ的间距恒为L,导轨左侧连接一个半径为r的四分之一光滑圆弧轨道ME、PF,水平导轨的右侧连接一阻值为R的定值电阻,在水平导轨MDCP区域存在一个磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场,其磁场宽度为d。现将一质量为m、接入电路的电阻也为R的金属杆沿着水平导轨以初速度v0从磁场边界CD向左滑入磁场中,并恰好能到达与圆心等高的位置EF,之后刚好能返回到磁场右边界CD.若金属杆与水平导轨间的动摩擦因数为μ,不计导轨电阻,重力加速度大小为g,金属杆在运动过程中始终与水平导轨垂直且接触良好。则以下判断正确的是( )
A. 金属杆通过圆弧轨道最低处PM位置时受到的弹力大小2mg
B. 整个过程中定值电阻R上产生的焦耳热为
C. 整个过程中流过定值电阻R上的电荷量为
D. 金属杆先、后两次穿越磁场区域所用时间为
水平面上的A、B两球沿一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前、后的位移随时间变化的图象,a、b分别为A、B两球碰前图象,c为碰撞后两球共同运动的图象,已知A球质量是m=2kg,则由图象判断下列结论正确的是( )
A. 由图象可知碰撞前A球做匀减速直线运动,B球做匀加速直线运动
B. 碰撞前后A球动量变化量大小为4kg•m/s
C. B球质量为kg
D. A、B两球碰撞前的总动量为3 kg•m/s