如图(a)所示,整个空间存在竖直向上的匀强电场(平行于纸面),在同一水平线上的两位置,以相同速率同时喷出质量均为m的油滴a和b,带电量为+q的a水平向右,不带电的b竖直向上.b上升高度为h时,到达最高点,此时a恰好与它相碰,瞬间结合成油滴p.忽略空气阻力,重力加速度为g.求
(1)油滴b竖直上升的时间及两油滴喷出位置的距离;
(2)匀强电场的场强及油滴a、b结合为p后瞬间的速度;
(3)若油滴p形成时恰位于某矩形区域边界,取此时为时刻,同时在该矩形区域加一个垂直于纸面的周期性变化的匀强磁场,磁场变化规律如图(b)所示,磁场变化周期为T0(垂直纸面向外为正),已知P始终在矩形区域内运动,求矩形区域的最小面积.(忽略磁场突变的影响)
如图所示,两根足够长的电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面内,两导轨间的距离为 L=1m,之间接有阻值为 R=1.5Ω的定值电阻。一根质量为 m=2kg 的均匀金属棒 ab 放在导轨上,与两导轨垂直且保持良好接触,ab 在导轨间的电阻为 r=0.5Ω,整个装置放在 磁感应强度为 B=1T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现对金属棒 ab 施加水 平向右的恒力 F=1N,使之由静止开始运动,求
(1) 金属棒 ab 中电流的方向及最大速度 vm;
(2) 金属棒 ab 由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻 R 产生的焦耳热为 Q=3J,求该过程中金属棒 ab 移动的距离 x 及通过电阻 R 的电量 q。
(3)金属棒 ab 由静止释放至达到最大速度的过程中,经历的时间 t。
如图所示,在光滑的水平地面上的左端连接一光滑的半径为R的1/4圆形固定轨道BC,并且水平面与圆形轨道相切与C点,在水平面内有一质量M=2m的小球Q连接着轻质弹簧处于静止状态,现有一质量为m的小球P从B点正上方h=2R高处由静止释放,小球P和小球Q大小相同,均可视为质点,重力加速度为g.
(1)求小球P到达圆弧轨道最低点C时的速度大小和对轨道的压力;
(2)求在小球P压缩弹簧的过程中,弹簧具有的最大弹性势能;
(3)若小球P从B点上方高H处释放第一次经过C点后,立即将BC换成半径也为R的固定的光滑3/4圆弧轨道CBD,与水平面仍相切于C点,求为使P球经弹簧反弹后经轨道CBD过程中不脱离轨道,H应满足的条件.
在做“验证碰撞中的动量守恒定律”实验中,装置如图.
①需要的测量仪器或工具有_____.
A.秒表 B.天平(带砝码) C.刻度尺 D.圆规
②必须要求的条件是____ .
A.斜槽轨道末端的切线必须平
B. 斜槽轨道应尽量光滑以减误
C.入射球和被碰球必须质量等
D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
③某次实验中得出的落点情况如图所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球质量m1 和被碰小球质量m2 之比为___________.
某同学利用如图所示的装置探究做功与速度变化的关系.
步骤 1 小物块在橡皮筋的作用下弹出,沿水平桌面滑行,之后平抛落至水平地面上,落点 记为M1;
步骤 2 在钉子上分别套上2条、3 条、4 条……同样的橡皮筋,使每次橡皮筋拉伸的长度 都保持一致,重复步骤 1,小物块落点分别记为 M2、M3、M4……;
步骤 3 测量相关数据,进行数据处理.
①为求出小物块抛出时的动能,需要测量下列物理量中的______(填正确答案标号).
A.小物块的质量m
B.橡皮筋的原长x
C.橡皮筋的伸长量Δx
D.桌面到地面的高度h
E.小物块抛出点到落地点的水平距L
②将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、……,小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、…….若功与速度的平方成正比,则应以W为纵坐标、____________为横坐标作图,才能得到一条直线.
③由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于_____(填“偶 然误差”或“系统误差”)
如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,轨道半径为R,A、B为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧。一个质量为m,电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 小球在AC部分不可能做匀速圆周运动
B. 若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H
C. 小球一定能从B点离开轨道
D. 小球到达C点的速度可能为零