如图所示,OO′为正对放置的水平金属板M、N的中线。热灯丝逸出的电子(初速度重力均不计)在电压为U的加速电场中由静止开始运动,从小孔O射入两板间正交的匀强电场、匀强磁场(图中未画出)后沿OO′做直线运动。已知两板间的电压为2U,两板长度与两板间的距离均为L,电子的质量为m、电荷量为e。
(1)求板间匀强磁场的磁感应强度的大小B和方向;
(2)若保留两金属板间的匀强磁场不变,使两金属板均不带电,求从小孔O射入的电子打到N板上的位置到N板左端的距离x。
对某导电元件(圆柱状)进行研究,图甲是说明书中给出的伏安特性曲线。
(1) 用多用电表的欧姆挡试测元件在常温下的电阻,把选择开关调到“×10”欧姆档,测量操作步骤正确,发现表头指针偏转的角度过大,应换为 欧姆档。
(2) 可由UI图线得到各状态下元件的电阻值R,为了进一步研究该材料电阻率,需要测量元件的长度和截面直径。如图乙所示,用螺旋测微器测得的直径读数为 mm。
(3) 实验室中提供以下器材:
A. 电压表V(量程为0—3V,内阻约5kΩ)
B. 电流表A(量程为0—0.6 A,内阻约0.1Ω)
C. 滑动变阻器R1(0—10Ω,额定电流1.5A)
D. 滑动变阻器R2(0—1000Ω,额定电流0.5A)
E. 直流电源E(电动势3V,内阻为1Ω)
F. 开关S一个、导线若干
设计一个电路,验证该元件的伏安特性曲线是否和说明书中所给的一致,则滑动变阻器应选择 (填序号);试在图丙方框中画出实验电路图。
(4)把该导电元件直接连在此直流电源上,该导电元件消耗的电功率为 W。(结果保留两位有效数字)
如图甲所示,一条质量和厚度不计的纸带缠绕在固定于架子上的定滑轮上,纸带的下端悬挂一质量为m的重物,将重物由静止释放,滑轮将在纸带带动下转动。假设纸带和滑轮不打滑,为了分析滑轮转动时角速度的变化情况,释放重物前将纸带先穿过一电火花计时器,交变电流的频率为50 Hz,如图乙所示,通过研究纸带的运动情况得到滑轮角速度的变化情况。下图为打点计时器打出来的纸带,取中间的一段,在这一段上取了7个计数点A、B、C、D、E、F、G,每相邻的两个计数点间有4个点没有画出,其中:x1=8.05 cm、x2=10.34 cm、x3=12.62 cm、x4=14.92 cm、x5=17.19 cm、x6=19.47cm。
(1)根据上面的数据,可以求出D点的速度vD=______m/s;(结果保留三位有效数字)
(2)测出滑轮半径等于3.00 cm,则打下D点时滑轮的角速度为______rad/s;(结果保留三位有效数字)
(3)根据题中所给数据求得重物下落的加速度为______m/s2。(结果保留三位有效数字)
由法拉第电磁感应定律可知,若穿过某截面的磁通量为Φ=Φmsinωt,则产生的感应电动势为e=ωΦmcosωt。如图所示,竖直面内有一个闭合导线框ACD(由细软弹性电阻丝制成),端点A、D固定。在以水平线段AD为直径的半圆形区域内,有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。设导线框的电阻恒为r,圆的半径为R,用两种方式使导线框上产生感应电流。方式一:将导线与圆周的接触点C点以恒定角速度ω1(相对圆心O)从A点沿圆弧移动至D点;方式二:以AD为轴,保持∠ADC=45°,将导线框以恒定的角速度ω2转90°。则下列说法正确的是
A. 方式一中,在C沿圆弧移动到圆心O的正上方时,导线框中的感应电动势最大
B. 方式一中,在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC=30°位置的过程中,通过导线截面的电荷量为
C. 若两种方式电阻丝上产生的热量相等,则
D. 两种方式回路中电动势的有效值之比
2018年6月14日11时06分,探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成为世界首颗成功进入地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道的卫星,为地月信息联通搭建“天桥”。如图所示,该L2点位于地球与月球连线的延长线上,“鹊桥”位于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动。已知地球、月球和“鹊桥”的质量分别为Me、Mm、m,地球和月球之间的平均距离为R,L2点离月球的距离为x,则
A. “鹊桥”的线速度大于月球的线速度
B. “鹊桥”的向心加速度小于月球的向心加速度
C. x满足
D. x满足
如图所示,物块A叠放在木板B上,且均处于静止状态,已知水平地面光滑,A、B间的动摩擦因数μ=0.2,现对A施加一水平向右的拉力F,测得B的加速度a与拉力F的关系如图乙所示,下列说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2)
A. 当F<24N时,A、B都相对地面静止
B. 当F>24N时,A相对B发生滑动
C. A的质量为4kg
D. B的质量为24kg