如图所示,在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满沿+y 方向的匀强电场,第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(电场、磁场均未画出);一个比荷为=K的带电粒子以大小为 v0 的初速度自点 P(-2d,-d);沿+x 方向运动,恰经原点 O 进入第Ⅰ象限,粒子穿过匀强磁场后,最终从 x 轴上的点 Q(9d,0)沿-y 方向进入第Ⅳ象限; 已知该匀强磁场的磁感应强度 B=,不计粒子重力。求:
(1)第Ⅲ象限内匀强电场的电场强度的大小;
(2)粒子在匀强磁场中运动的半径及时间 tB;
(3)圆形磁场区的最小面积 Smin。
如图所示,质量为m、半径为R的光滑圆柱体B放在水平地面上,其左侧有半径为R、质量为m的半圆柱体A,右侧有质量为m的长方体木块C,现用水平向左的推力推木块C,使其缓慢移动,直到圆柱体B恰好运动到半圆柱体A的顶端,在此过程中A始终保持静止.已知C与地面间动摩擦因数μ=,重力加速度为g.求:
(1)圆柱体B下端离地高为 时,地面对木块A的支持力;
(2)木块C移动的整个过程中水平推力的最大值;
(3)木块C移动的整个过程中水平推力所做的功.
如图所示,半径均为R的四分之一光滑圆弧轨道AB、BC在B处平滑连接构成轨道ABC,其中AB如为细管道.轨道ABC竖直放置,且固定在水平台阶CE上,圆心连线水平,台阶距离水平地面的高度为R—质量为m的小球静置于水平管口A点,若 小球受微小扰动,从静止开始沿轨道ABC运动,已知小球直径略小于管道内径,重力加速度为g.
(1)小球通过C点时,求轨道对小球的弹力大小;
(2)小球从C点飞出落到地面上,求落地点(图中未画出)到C点的距离S;
(3)某同学将该小球从地面上的D点斜向右上方抛出,小球恰好从C点水平飞入轨道, 已知水平距离,求小球沿轨道上滑到最高点时离地面的高度h.
如图所示,在同一水平面的两导轨相互平行,相距2m并处于竖直向上的磁感应强度为B=0.75T的匀强磁场中,一根质量为3.0kg的金属棒放在导轨上且与导轨垂直.当金属棒中通如图所示的电流为5A时,金属棒恰好做匀速直线运动(g取10m/s2)求:
(1)导轨与金属棒间动摩擦因数;
(2)若只改变电流的大小,使电流增加到9A时,金属棒将获得多大的加速度;
(3)若只改变磁感应强度的大小和方向,使金属棒静止在导轨上并且与导轨之间无挤压,则所加磁场的磁感应强度大小和方向?
在“练习多用电表的使用”实验中:
(1)如图为一正在测量中的多用电表表盘.甲同学利用多用电表的直流 50mA 挡测量电流,则读数为__________mA;
(2)乙同学利用多用电表测量某一只电阻时,他用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,操作顺序为__________(填写选项前的字母).
A.将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置
B.将选择开关旋转到电阻挡“×10 ”的位置
C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量
D.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指向“0 Ω”
(3)丙同学想设计一个实验,测量多用电表“×1Ω” 挡的内部总电阻和内部电源的电动势.指针式多用电表欧姆挡的内部电路是由直流电源、调零电阻和表头相串联而成。给定的器材有:待测多用电表,量程为 100 mA 的电流表,最大电阻为 20 Ω 的滑动变阻器,鳄鱼夹,开关,导线若干. 实验过程如下:
①实验前将多用电表调至“×1 Ω”挡,将红黑表笔短接,调节旋钮,使指针指电阻的零刻度.
②用鳄鱼夹将红、黑表笔固定在图甲的两接线柱上,请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整_____.
③调节滑动变阻器,读出多用电表示数 R、毫安表示数 I,求出电流倒数,记录在下面的表格中,请根据表格数据在图乙的坐标系中描点作图________.
R/Ω | 4 | 7 | 10 | 14 | 18 | 20 |
I/10-3A | 8.0 | 67.0 | 60.0 | 52.0 | 45.0 | 43.0 |
12.8 | 14.9 | 16.7 | 19.2 | 22.2 | 23.2 |
④请通过图线求出多用电表内部电源的电动势为__________V,内部总电阻为__________Ω.(结果保留三位有效数字)
⑤电流表存在一定的内阻,这对实验结果__________(填“有影响”或“无影响”).
如图(甲)所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验.有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为H(H>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g.则:
(1)如图(乙)所示,用游标卡尺测得小球的直径d =________mm.
(2)小球经过光电门B时的速度表达式为__________.
(3)多次改变高度H,重复上述实验,作出随H的变化图象如图(丙)所示,当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:_______时,可判断小球下落过程中机械能守恒.