如图所示,在直角坐标系xOy中,有一沿半径方向的加速电场区域,AB、CD为加速电场的两个同心半圆弧边界,圆心为O,外圆弧面AB电势为φ1,内圆弧面CD电势为φ2。在x轴上方有一与x轴相切的半径为R的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里(未画出),圆心在y轴上O1处。在圆形磁场右侧的第一象限中存在着宽度为2R的匀强电场,方向沿y轴正方向,电场右边界存在着与y轴平行的足够长的探测板,与x轴相交于P点。假设质量为m,电荷量为q的带负电的粒子能均匀地吸附在AB圆弧上,并被加速电场从静止开始加速聚焦于原点O并进入圆形磁场,发现所有带电粒子出磁场时均平行于x轴正方向,后进入匀强电场并最终打在探测板上,并且从y轴正方向射入圆形磁场的粒子正好打在探测板的P点上。求:
(1)粒子被加速电场加速后的速度大小和圆形匀强磁场B的大小;
(2)匀强电场E的大小;
(3)粒子打在探测板上的范围。
如图所示,绝缘水平面上固定平行长直金属导轨,导轨间距为L,一端接有阻值为R的电阻,整个导轨平面处于与之垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。一根金属杆的质量为m,置于导轨上,与导轨垂直并接触良好,金属杆在导轨上的初速度大小为v0,方向平行于导轨。忽略金属杆与导轨的电阻,不计摩擦。金属杆在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势,因而在电路中有电流通过。
(1)因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势,产生动生电动势的非静电力是什么力?
(2)R上能产生多少焦耳热?
(3)当金属杆运动到总路程的k倍(0≤k≤1)时,求此时的安培力的瞬时功率。
游乐场中有各种各样的玩具车如图1,其中有一种玩具车的运动情况可以简化为如下模型:如图2所示,轨道ABCD位于竖直平面内,水平轨道AB与过山圆弧轨道相切于B点;C与圆心O等高;质量m=50kg的小车(可视为质点)静止在水平轨道上的点A;己知A点与B点相距L=40m,竖直圆轨道的半径R=10m,圆弧光滑;小车在水平轨道AB间运动时受到的阻力恒为其重力的0.3倍。其它摩擦与空气阻力均忽略不计,重力加速度为g=10m/s2。若小车用自带的电动机提供动力,电动机输出功率恒为P0=5kW。试求:
(1)若小车刚好能到达C点,求小车经过最低点B时对轨道的压力;
(2)若小车在某一时刻关闭发动机,要使小车都不脱离轨道,则发动机工作时间的取值范围如何。
小明要测量两节干电池组的电动势和内电阻,他设计了如图的实验电路图,其中R为电阻箱,R0=5Ω的保护电阻
(1)断开开关S,调节电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数U和电阻箱所对应的阻值R,多次实验,得到多组U和R值,描点画图,如图2所示,由图像可求得电池组的电动势E=________V和内电阻r=________Ω。(结果均保留两位有效数字)
(2)如果改用如图的实验装置测该干电池组的电动势和内电阻,实验中选择的滑动变阻器最合理的阻值变化范围是_____
A.0~5Ω B.0~30Ω C.0~60Ω D.0~100Ω
(1)如图1在实验“探究小车速度随时间的变化规律”、“探究加速度与力、质量关系”、“用自由落体运动验证机械能守恒”中都用到的实验器材___(填字母)
(2)小明同学用如图2所示的实验装置研究小车在拉力作用下的运动,t表示小车运动的时间,x表示相应时间内小车的位移,小明根据数据己经在图像中描出几个计数点所对应的坐标点如图3,请同学们根据图像判断_____
A.小车做匀速直线运动 B.小车0时刻的初速度是16m/s
C.小车运动的加速度a=2.5m/s2 D.小车运动的加速度a=5m/s2
(3)小明对图4纸带的研究分析,认为其是____打出的。(填字母)
A.“探究小车速度随时间的变化规律实验”
B.“探究橡皮筋做功与速度变化的关系实验”
C.“用自由落体运动验证机械能守恒实验”
下列说法正确的是
A.卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
B.铋的半衰期为5天,20g铋经过20天后还剩1.25g铋
C.质子、中子、电子等微观粒子都具有波粒二象性
D.原子核结合能越大,原子核越稳定