如图所示,直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在垂直纸面向里的匀强磁场.一电荷量为q、质量为m的带正电粒子,在x轴上的a点以速度v0与x轴正方向成60°角射入磁场,从y=L处的b点沿垂直于y轴方向进入第Ⅱ象限.不计粒子重力.求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)粒子在第Ⅰ象限内运动的时间t;
(3)若磁感应强度变为2倍,且磁场仅存在于第Ⅰ象限内的某一矩形区域内,粒子经过a、b两点的速度和原来相同,请画出最小的矩形区域(用阴影表示),并求出该矩形区域的面积S.
如图甲所示为手机无线充电工作原理的示意图,由送电线圈和受电线圈组成.已知受电线圈的匝数为n=50匝,电阻r=1.0 Ω,在它的c、d两端接一阻值R=9.0 Ω的电阻.设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场,其磁通量随时间按图乙所示的规律变化,可在受电线圈中产生电动势最大值为20 V的正弦交流电.求:
(1)在t=π×10-3 s时,受电线圈中产生电流的大小;
(2)在一个周期内,电阻R上产生的热量;
(3)从t1到t2时间内,通过电阻R的电荷量.
如图所示,一质量m1=0.45 kg的足够长平板小车静止在光滑的水平轨道上,车顶右端放一质量m2=0.5 kg的小物块,小物块可视为质点,小物块与小车上表面之间粗糙.现有一质量m0=0.05 kg的子弹以v0=100 m/s的水平速度射中小车左端,并留在车中,设子弹打进小车所用的时间极短.g取10 m/s2,求:
(1)子弹刚刚射入小车时,小车的速度大小v1;
(2)小物块m2的最大速度大小v2;
(3)整个过程中,摩擦产生的内能.
如图所示,U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁感应线方向与导线框所在平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为L,横跨在导线框上的导体棒ab,质量为m,电阻为r,接在NQ间的电阻为R,电压表为理想电表,其余电阻不计,若导体棒在水平外力作用下以速度v向左匀速运动,不计导体棒与导线框间的摩擦.
(1)电表的示数为多少?
(2)若某一时刻撤去外力,则从该时刻起,在导体棒运动的过程中,通过导体棒的电荷量为多少?
有一边长l=0.1 m的正方形导线框abcd,质量m=10 g,由高度h=0.2 m处自由下落,如图所示.其下边ab进入匀强磁场区域后,线圈开始做匀速运动,直到其上边dc穿出匀强磁场为止.磁场的磁感应强度B=5 T,g取10 m/s2.求:
(1)线框的电阻R;
(2)线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热Q.
某学习小组用半径相同的小球1和小球2碰撞“验证动量守恒定律”,实验装置如图甲所示.安装好实验装置,斜槽的末端水平,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下铅垂线所指的位置O.接下来的实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上,并重复多次;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘处的B点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞,并重复多次;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
甲 乙
(1)以下提供的器材中,本实验必需的有_______.
A.刻度尺 B.游标卡尺
C.天平 D.秒表
(2)判断斜槽末端已调节水平的方法是___________.
(3)在上述实验操作中,下列说法正确的是_______.
A.小球1的半径可以大于小球2的半径
B.小球1每次可以从斜槽的不同位置由静止滚下
C.小球在斜槽上的释放点应该越高越好,这样碰前的速度大,测量误差较小
D.复写纸铺在白纸的上面,实验过程中复写纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动
(4)步骤1中,小球1落点的情况如图乙所示,则小球1落点的平均位置对应的毫米刻度尺读数为__________ cm.
(5)设小球1的质量为m1,小球2的质量为m2,OM的长度为l1,OP的长度为l2,ON的长度为l3,则本实验验证动量守恒定律的表达式为___________________.