某同学做验证向心力与线速度关系的实验.装置如图所示,一轻质细线上端固定在拉力传 感器上,下端悬挂一小钢球.钢球静止时刚好位于光电门中央.主要实验步骤如下:
①用游标卡尺测出钢球直径d;
②将钢球悬挂静止不动,此时力传感器示数为F1,用米尺量出线长L;
③将钢球拉到适当的高度处释放,光电门计时器测出钢球的遮光时间为t,力传感器示数的最大值为F2;
已知当地的重力加速度大小为g,请用上述测得的物理量表示:
(1)钢球经过光电门时的线速度表达式v=____,向心力表达式 =____;
(2)钢球经过光电门时的所受合力的表达式F合= ___;
(3)若在实验误差允许的范围内F向=F合,则验证了向心力与线速度的关系.该实验可能的误差有:____.(写出一条即可)
在光滑水平面上,小球A、B(可视为质点)沿同一直线相向运动,A球质量为1 kg,B球质量大于A球质量。如果两球间距离小于L时,两球之间会产生大小恒定的斥力,大于L时作用力消失。两球运动的速度一时间关系如图所示,下列说法正确的是
A. B球质量为2 kg
B. 两球之间的斥力大小为0. 15 N
C. t=30 s时,两球发生非弹性碰撞
D. 最终B球速度为零
如图所示,在光滑的水平面上方有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场区域,磁场宽度均为L。一个边长为L、电阻为R的单匝正方形金属线框,在水平外力作用下沿垂直磁场方向运动,从如图实线位置Ⅰ进入磁场开始到线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置Ⅱ时,线框的速度始终为v,则下列说法正确的是( )
A.在位置Ⅱ时外力F为
B.在位置Ⅱ时线框中的电功率为
C.此过程中回路产生的电能为
D.此过程中通过导线横截面的电荷量为
2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面.着陆前的部分运动过程简化如下:在距月面15km高处绕月做匀速圆周运动,然后减速下降至距月面100m处悬停,再缓慢降落到月面.已知万有引力常量和月球的第一宇宙速度,月球半径约为1.7×103km.由上述条件可以估算出
A.月球质量
B.月球表面的重力加速度
C.探测器在15km高处绕月运动的周期
D.探测器悬停时发动机产生的推力
如图所示是一个半径为 R 的竖直圆形磁场区域,磁感应强度大小为 B,磁感应强度方向垂直纸面向内.有一个粒子源在圆上的 A 点不停地发射出速率相同的带正电的粒子,带电粒子的 质量均为 m,运动的半径为 r,在磁场中的轨迹所对应的圆心角为.下列说法正确的是
A.若 r=2R,则粒子在磁场中运动的最长时间为
B.若r=2R,粒子沿着与半径方向成 45° 角斜向下射入磁场,则有成立
C.若 r=R,粒子沿着磁场的半径方向射入,则粒子在磁场中的运动时间为
D.若 r=R,粒子沿着与半径方向成 60°角斜向下射入磁场,则圆心角为 150°
如图所示,实线为两个点电荷Q1、Q2 产生的电场的电场线,虚线为电子从A点运动到B点的运动轨迹,则下列判断正确的是
A. A 点的场强小于B点的场强
B. Q1的电荷量大于Q2 的电荷量
C. 电子在A点的电势能大于在B点的电势能
D. 电子在A点的速度大于在B点的速度