如图所示,在边界OP、OQ之间存在竖直向下的匀强电场,直角三角形abc区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。从O点以速度v0沿与Oc成60°角斜向上射入一带电粒子,粒子经过电场从a点沿ab方向进人磁场区域且恰好没有从磁场边界bc飞出,然后经ac和aO之间的真空区域返回电场,最后从边界OQ的某处飞出电场。已知Oc=2L,ac=L,ac垂直于cQ,∠acb=30°,带电粒子质量为m,带电量为+g,不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的场强大小和匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)粒子从边界OQ飞出时的动能;
(3)粒子从O点开始射入电场到从边界OQ飞出电场所经过的时间。
如图所示,右端带有挡板的长木板B在水平拉力作用下沿水平面向左匀速运动,速度大小为v1=4m/s。某时刻可视为质点的小物块A以v2=10m/s的速度从左端滑上长木板B,同时撤去拉力,小物块A在长木板B上滑动并能与挡板发生碰撞。长木板B水平部分长L=11.375m,小物块A与长木板B间的动摩擦因数为μ1=0.4,长木板B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.2,小物块A和长木板B的质量之比为1:3,重力加速度g=10m/s2.若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求小物块A从滑上长木板B到与挡板碰撞经历的时间。
某高三物理实验小组要描绘一只小灯泡L(3.8V 0.3A)完整的伏安特性曲线,实验室除导线和开关外,还有以下器材可供选择:
A.电源E1(电动势为8V,内阻约为0.5Ω)
B.电源E2(电动势为3V,内阻约为0.2Ω)
C.电压表V(量程为4V,内阻约为5000Ω)
D.电流表G(量程为10mA,内阻为58.0Ω)
E.电阻箱R(最大阻值为99.99Ω)
F.定值电阻R0=12Ω
G.滑动变阻器R1(阻值不清,额定电流为1.5A)
H.滑动变阻器R2(阻值不清,额定电流为1.5A)
(1)本实验中考虑要采用分压电路,因两个滑动变阻器铭牌上标注的电阻值看不清楚,组内同学对滑动变阻器的选择展开讨论。甲同学提出:先用电源E2、小灯泡、电压表和滑动变阻器组成如图甲所示电路,分别接入滑动变阻器R1和R2,移动滑动变阻器滑动触头调整小灯泡的两端电压,获得电压表示数U随aP间距离x的变化图线。按甲同学的意见,实验得到的U-x图线如图乙所示,则说明图线R2的总阻值____________(填“大于”“小于”或“等于”)R1的总阻值,为方便调节应选用滑动变阻器____________(填“R1”或“R2”)。
(2)实验小组正确选择滑动变阻器后,为了完整描绘小灯泡的伏安特性曲线,根据题给器材设计了如图丙所示的电路。乙同学提出电源E1的电动势与小灯泡的额定电压差距较大,为了调节方便,同时考虑到实验过程的安全性,建议在设计的电路中加入定值电阻R0,在图丙的A、B、C三个位置中,你认为更合理的是____________位置。
(3)电阻箱R的阻值调整为2Ω,闭合开关S,移动滑动变阻器滑动触头P,记录小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,并标注在如图丁所示的坐标系中。请你把电压表示数1.5V,电流表示数6.65mA对应的数据点标在该坐标系中,并画出小灯泡的伏安特性曲线________。
(4)实验室有一个欧姆表,已知内部电源电动势为3V,刻度盘中间刻度为12Ω,若用此欧姆表按正确操作测定小灯泡的电阻,欧姆表示数约为____________Ω(保留两位有效数字)。
某高三物理实验小组利用气垫导轨进行“验证动能定理”实验。实验装置如图甲所示,气垫导轨的两个底脚间距为L,右侧底脚距桌面的高度为h,两光电门A、B中心的距离为s,重力加速度为g。
(1)用螺旋测微器测滑块上遮光条的宽度d,其示数如图乙所示,则d=____________mm。
(2)释放滑块,测定遮光条分别经过光电门A、B的时间tA、tB,当各已知量和测定量之间满足表达式____________时,即说明滑块在光电门A、B间的运动过程满足动能定理。
(3)若需要多次重复实验来验证,则每次实验中____________(填“需要”或“不需要”将滑块从同一位置释放。
如图甲所示的按压式圆珠笔可以简化为外壳、内芯和轻质弹簧三部分,已知内芯质量为m,外壳质量为4m,外壳与内芯之间的弹簧的劲度系数为k。如图乙所示,把笔竖直倒立于水平硬桌面上,用力下压外壳使其下端接触桌面(见位置a),此时弹簧压缩量为h= ,储存的弹性势能为E=,然后将圆珠笔由静止释放,圆珠笔外壳竖直上升与内芯发生碰撞时(见位置b),弹簧恰恢复到原长,此后内芯与外壳以共同的速度一起上升到最大高度处(见位置c)。不计摩擦与空气阻力,下列说法正确的是( )
A.弹簧推动外壳向上运动的过程中,当外壳速度最大时,弹簧处于压缩状态
B.外壳竖直上升与静止的内芯碰撞前的瞬间外壳的速外壳的速度大小为8g
C.外壳与内芯碰撞后,圆珠笔上升的最大高度为
D.圆珠笔弹起的整个过程中,弹簧释放的弹性势能等于圆珠笔增加的重力势能
如图甲所示,理想变压器原线圈匝数n1=2200匝,副线圈匝数n2=100匝,电流表、电压表均可视为理想交流电表,定值电阻R=10Ω,二极管D正向电阻等于零,反向电阻无穷大。变压器原线圈接入如图乙所示的交流电压,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数约为10V
B.电流表的示数约为0.032A
C.穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值约为1.0Wb/s
D.穿过变压器铁芯的磁通量的最大值约为4.5×10-4Wb