下图是验证机械能守恒定律的实验.小球由一根不可伸长的轻绳拴住,轻绳另一端固定在O点,悬线长度为,如图所示.在最低点附近放置一组光电门,光电门与小球摆到最低点时的球心在同一高度.将轻绳拉至水平、小球球心与O点等高后,将小球由静止释放,用光电门测出小球运动到最低点的挡光时间△t,再用20分度游标卡尺测出小球的直径d,如图所示,重力加速度为g.则
(1)小球的直径d=_______cm;
(2)利用该装置验证机械能守恒定律,_________测定小球的质量(填“需要”或“不需要”).
(3)若等式___________成立,则说明小球下摆过程机械能守恒.(等式用题中各物理量字母表达)
如图所示,在长方形abcd区域内,存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,O点为ad边的中点,ab=2ad,由氕核和氘核(重力不计)组成的一细束粒子流沿与ab平行的方向以相同的速度从O点射入磁场中,下列说法正确的是
A.氕核和氘核在磁场中运动的轨道半径之比为2:1
B.若氘核从Od边射出磁场,则氕核和氘核在磁场中运动的时间之比为1:2
C.若氕核从d点射出磁场,则氕核和氘核在磁场中运动的时间之比为2:1
D.若氕核从cd边的中点射出磁场,则氘核从cd边射出磁场
如图所示,在竖直平面内有一固定的半圆槽,半圆直径AG水平,B、C、D、E、F点将半圆周六等分.现将5个小球1、2、3、4、5(均可视为质点)分别从A点开始向右做平抛运动,分别落到B、C、D、E、F点上,则下列说法正确的是 ( )
A.各球到达圆周时球3的重力功率最大
B.球5做平抛运动的时间最长
C.球3做平抛运动全过程速度变化最大
D.球5到达F点时,速度的反方向延长线不可能过圆心
如图所示,在两个点电荷Q1、Q2产生的电场中,实线为其电场线分布,虚线为电子(不计重力)从A点运动到B点的运动轨迹,则下列判断正确的是 ( )
A.电子经过A点的加速度比经过B点的加速度大
B.Q1的电荷量小于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.两个点电荷连线中点O的场强为零
如图所示,竖直平面内有一半径为R的固定圆轨道与水平轨道相切于最低点B。一质量为m的小物块P (可视为质点)从A处山静止滑下,经过最低点B后沿水平轨道运动,到C处停下,B、C两点间的距离为R,物块P与圆轨道、水平轨道之问的动摩擦因数均为u。若将物块P从A处正上方高度为R处由静止释放后,从A处进入轨道,最终停在水平轨道上D点,B、D两点问的距离为S,下列关系正确的是
A.
B.
C.
D.
如图所示,n匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,变压器副线圈接入一只额定电压为U的灯泡,灯泡正常发光.从线圈通过中性面开始计时,下列说法正确的是 ( )
A.图示位置穿过线框的磁通量变化率最大
B.灯泡中的电流方向每秒改变次
C.线框中产生感应电动势的表达式为e=nBSωsinωt
D.变压器原、副线圈匝数之比为