如图所示,一小球用三根轻绳挂于天花板上,小球静止,绳1、3倾斜,绳2恰好竖直,则小球所受的作用力可能有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
从天然铀中分离出235U是核能开发利用的关键技术。小李同学设计了电磁分离235U和238U的实验方案,如图甲所示。含有带电量均为q的235U和238U离子,从容器A下方的小孔S1进入加速电压为U的匀强电场中,其初速度可视为零,以离子刚射入磁场时的O点为坐标原点,水平向右为x轴正方向,x轴下方有垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度为B。离子在磁场中行进半个圆周后被位于原点O右侧x轴上的收集器分别收集。核子的质量为m,不考虑离子重力及离子间的相互作用。
(1)求收集器收集到235U和238U离子的位置坐标x;
(2)实际上加速电压U会有微小变化,设其变化范围为[(U-△U)~(U+△U)]。为了完全分离出这两种离子,△U/U应小于多少?
(3)初速为零,带电量为q的235U和238U离子,经过加速电压为U的特殊电场,从O点垂直进入磁场时,与垂直x轴入射方向左右对称偏离,导致有一个发散角α,如图乙所示。若α角过大,可能使两束离子发生交叠,导致两种离子无法完全分离,为保证上述两种离子被完全分离,求允许的最大发散角αm。(可以用反三角函数表示)
在学习了电磁驱动和电磁制动后,某物理兴趣小组的同学设计了如下装置进行研究。如图所示,足够长平行光滑导轨的间距L=0.2m,b1b2右侧轨道水平,左侧曲线轨道与水平轨道相切于b1b2,所有轨道均电阻不计。在水平轨道内有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.8T。质量为M=0.2kg、电阻为R1=0.1Ω的金属棒b垂直于轨道静止放置在与b1b2相距1m远的水平轨道上,并用插销固定。质量为m=0.1kg、电阻为R2=0.2Ω的金属棒a由曲线轨道上端a1a2处静止释放,a1a2处到水平轨道的竖直高度h=0.45m,若金属棒a在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触,金属棒a与b相撞时无能量损失,g=10m/s2。求:
(1)金属棒a第1次滑到b1b2处时的速度大小;
(2)金属棒a与金属棒b碰撞的次数;
(3)若撤去固定金属棒b的插销,使其能自由移动,金属棒a还是由曲线轨道上端a1a2处静止释放,金属棒b初始静止在水平轨道上,两棒最终运动达到稳定状态。要使两棒不相碰,则金属棒b初始位置距离b1b2至少多远?整个运动过程中金属棒b上产生的焦耳热是多少?
如图所示,半圆形光滑轨道竖直固定且与水平地面相切于A点,半径R=0.1m,其右侧一定水平距离处固定一个斜面体。斜面C端离地高度h=0.15m,E端固定一轻弹簧,原长为DE,斜面CD段粗糙而DE段光滑。现给一质量为0.1kg的小物块(可看作质点)一个水平初速,从A处进入圆轨道,离开最高点B后恰能落到斜面顶端C处,且速度方向恰平行于斜面,物块沿斜面下滑压缩弹赞后又沿斜面向上返回,第一次恰能返回到最高点C。物块与斜面CD段的动摩擦因数,斜面倾角θ=30°,重力加速度g=10m/s2,不计物块碰撞弹簧的机械能损失。求:
(1)物块运动到B点时对轨道的压力为多大?
(2)CD间距离L为多少米?
(3)小物块在粗糙斜面CD段上能滑行的总路程s为多长?
在一次课外活动中,物理兴趣小组成员小明从废旧的电视机上拆下一个定值电阻,电阻上的标称不清楚,大概为200Ω。
(1)小明到实验室寻找到下列器材,拟采用伏安法尽可能精确测定该电阻阻值,并设计滑线变阻器为分压式连接。
电压表V:0~5V,内阻约为3kΩ;
电流表A:0~300mA,内阻RA=10Ω;
滑线变阻器R1:0~5Ω,额定电流2A;
电源E:E=6V,内阻不计;
若某次测量中电压表读数为U,电流表读数为I,那么小明测得的待侧电阻的精确阻值的表达式为Rx=___(用题中的字母表达)。
(2)请不要改动已连接的导线,在实物连接图中把还需要连接的导线帮小明补上____。
(3)在上述实验中,小明发现无论如何调节,电流表指针偏转都比较小,为了改正这一缺陷,小明又找到了两个定值电阻,并选用其中一个定值电阻重新设计了电路:
定值电阻R3,阻值为20Ω;
定值电阻R4,阻值为400Ω;
请在不改变滑线变阻器和电表接法的基础上,在虚线框内帮助小明设计好新的电路并画出电路图____,其中定值电阻应该选择____(填“R3”或“R4”)。
在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系“实验中
(1)实验时需要的仪器为图中的___________(填选项字母)
(2)某同学在完成上述实验后,采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻(阻值较小),为保证电路中各元件安全,实验结束时,首先应断开__________(填选项前的字母)
A.导线A B.导线B C.开关C D.导线D