如图所示,金属板MN垂直于纸面放置,MN板中央有小孔O,以O为原点在纸面内建立xoy坐标系,x轴与MN板重合。O点下方的热阴极K通电后能持续放出初速度近似为零的电子,在K与MN板间加一电压,从O点射出的电子速度大小都是v0,方向在纸面内,且关于y轴对称,发散角为2θ弧度。已知电子电荷量为e,质量为m,不计电子间相互作用及重力的影响。
(1)求K与MN间的电压的大小U0。
(2)若x轴上方存在范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感强度B1,求电子打到x轴上落点范围长度为△x。
(3)若x轴上方存在一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场区,磁感强度B2,电子从O点进入磁场区偏转后成为平行于x轴的电子束,求该圆形区域的半径R及电子束的宽度△y。
如图所示,左侧竖直墙面上固定半径为R的光滑半圆环,右侧竖直墙面上与圆环的圆心O等高处固定一光滑水平直杆。质量为m的小球a套在半圆环上,质量也为m的滑块b套在直杆上二者之间用长为的轻杆通过两铰链连接。现将小球a从圆环的最高处由静止释放,不计一切摩擦,a、b均可视为质点。求:
(1)小球a滑经圆心O等高的P点、滑块b滑到右侧最远点时,滑块b的速度大小v1和小球a的速度大小v2;
(2)小球a经过圆环Q点时,轻杆与圆环刚好相切,在图中画出此时a、b的速度方向,并求两者速度大小关系(设滑块b的速度大小为v3,小球a的速度大小为v4);
(3)小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点的过程中,杆对滑块b做的功W。
如图所示为快件自动分捡装置原理图,快件通过一条传送带运送到各个分捡容器中。图中水平传送带沿顺时针匀速转动,速度为v,右侧地面上有一个宽和高均为d=1m的容器,容器左侧离传送带右端B的距离也为d,传送带上表面离地高度为2d,快件被轻放在传送带的左端A,运动到B端后做平抛运动,AB间距离为L=2m,快件与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g=10m/s2,求:
(1)若速度v=2m/s,则快件在传送带上运动的时间;
(2)要使快件能落人容器中,快件在B点抛出的速度至少多大;
(3)要使快件能落人容器中,传送带匀速转动的速度大小范围。
一硬质细导线的电阻率为、横截面积为S,将该导线做成边长为a的n匝正方形线框固定在纸面内,如图甲所示,虚线MN过正方形线框上下两边的中点。现在虚线MN左侧空间加一个方向垂直纸面、大小随时间变化的磁场。t=0时磁感应强度的方向如图甲所示,磁感应强度B随时间的变化关系如图乙所示。求:
(1)t=0时刻,线框的磁通量,以及线框中感应电流的方向;
(2)在t=0到t=t0时间内,线框中产生的感应电动势E的大小;
(3)在t=0到t=t0时间内,线框中产生的感应电流I的大小。
如图所示,图甲为测量木块与木板间动摩擦因数μ的装置,木-木间动摩擦因数大致在0.3左右,木板保持水平,正确进行实验操作后,得到图乙所示的一条纸带。
(1)关于上述实验操作过程:钩码质量________(选填“必须”、“不必”)远小于木块质量。
(2)从某个清晰的打点开始依次标注0、1、2、3、4、5、6,分别测出0点到各点的距离d1、d2、d3、d4、d5、d6.已知打点周期T,求得各点木块运动速度vi,其中第5点木块的速度v5=________;
(3)取0点时刻为零时刻,作v-t图得到木块加速度为a,已知木块的质量M、钩码的质量m及当地重力加速度g,则木块与木板间动摩擦因数μ=__________。
(4)对实验结果分析,发现μ测量值偏大,请列出一条产生系统误差的可能原因:_____________________
图1所示的电路。测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:
双量程电流表:A(量程0~0.6A,0~3A);
双量程电压表:V(量程0~3V,0~15V);
滑动变阻器:R1(阻值范0~20Ω,额定电流2A);
滑动变阻器:R2(阻值范0~1000Ω,额定电流1A)
①为了调节方便,测量精度更高,实验中应选用电流表的量程为__________A,电压表的量程为__________V,应选用滑动变阻器__________(填写滑动变阻器符号)。
②通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据在图2中画出了U-I图线。由图象可以得出,此干电池的电动势E=__________V,内阻r=__________Ω。
③根据实验测得的I、U数据。若令,,则由计算机拟合得出的图线应是图3中的________(选填“a”、“b”或“c”)。其余两条图线分别是令和得出的。