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如图所示的两条竖直虚线AB、CD间存在着竖直方向的匀强电场,两虚线之间的水平间距...

如图所示的两条竖直虚线ABCD间存在着竖直方向的匀强电场,两虚线之间的水平间距为dCD的右侧存在一圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面,圆形磁场与CD相切于M点,一重力可忽略不计的粒子由AB边界上的O点以速度v0垂直电场方向进入电场,经过一段时间粒子从M点进入磁场,粒子进入磁场瞬间速度的大小为2v0,最终粒子由CD边界的N点水平返回匀强电场且恰能再次回到O点。求:

(1)粒子在电场中运动的偏转位移PM的大小;

(2)圆形磁场的半径r以及磁感应强度B的大小;

(3)粒子在磁场中运动的时间。

 

(1) ;(2),;(3) 【解析】 (1)电场中,粒子从O到M过程做类平抛运动,则 将M点的速度分解可得 解得 (2)在M处,有 解得 粒子从N返回O做类平抛运动,则 解得 则 由几何关系得 由图知,是等边三角形,所以圆形磁场的半径 由几何关系得 解得:带电粒子的轨道半径 在磁场中,洛伦兹力提供向心力 解得:磁感应强度 (3)磁场中,带电粒子的运动周期 由几何知识知,带电粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为240°,则带电粒子在磁场中运动的时间  
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光滑的水平面上静止放置着长度一定的长木板,质量相同的滑块甲和乙并排放在长木板上的a点,两滑块均可视为质点,to=0时刻给两滑块反向的初速度,方向如图所示,经过一段时间两滑块均刚好运动到长木板的两端与木板保持相对静止,已知长木板的质量为M=2 kg,两滑块的质量均为m=l kg,滑块甲和乙的初速度大小分别为v1 =2 m/sv2=4 m/s,两滑块与长木板之间的动摩擦因数均为μ=0.1,重力加速度g10 m/s2。则:

(1)长木板的长度是多少?

(2)上述过程中,滑块乙与长木板之间因摩擦而产生的内能是多少?

 

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小宇在进行电表的改装时,从实验室取了一块内阻未知,量程为的电流计.小宇首先设计了如图所示的电路测量该电流计的内阻,已知电源为内阻可忽略不计的学生电源.

(1)小宇在测量电流计的内阻时,进行了如下的操作:小宇将可调电阻的阻值调至最大,仅闭合电键,调节电阻箱,同时观察电流计直到读数为为止;然后___________________;(填序号)

A.保持电键闭合,闭合电键,同时调节电阻箱,直到电流计读数为为止,记下电阻箱的阻值

B.保持电键闭合,闭合电键,仅调节电阻箱,直到电流计读数为为止,记下电阻箱的阻值

(2)通过(1)操作,若,则电流计的内阻为______;(填序号)

A.     B.     C.     D.

(3)在(1)的过程中,当电流计的读数为时,电阻箱的读数不足最大值的一半.为了使测量的电流计的内阻更精确,下列正确的是______;(填序号)

A.应将调换成另一个阻值更大的电阻箱

B.应将调换成最大值为原来的电阻箱

C.将电源的电压加倍

D.将电源的电压减为原来的

(4)通过分析可知,电流计内阻的测量值__________(填大于”“等于小于)实际值;

(5)根据以上测量的数据,如果将该电流计改装成量程为3 V的电压表,则应将该电流计_____(填串联并联)一定值电阻,该定值电阻的阻值为_________Ω.

 

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某研究性学习小组的同学设计实验探究轻质弹簧的相关特性。

(1)如图甲所示,将轻质弹簧上端固定于铁架台上,在弹簧下端依次增加钩码的个数,测量出弹簧相应的长度(在弹性限度内),部分数据已填入表格中,由这些数据可得该弹簧的劲度系数k=_______N/m。(重力加速度g10m/s2

(2)如图乙所示,将此轻质弹簧一端固定在水平木板左端的挡板上,另一端紧靠(不粘连)一质量为m、带有挡光片的小滑块,将弹簧压缩到位置P后由静止释放。当光电门到P点的距离x时(x大于弹簧压缩量),测出小滑块上的挡光片通过光电门的时间为,已知挡光片的宽度为d,则小滑块到达光电门时的动能表达式为Ek=____。只改变光电门的位置,测出多组数据(每次小滑块都能通过光电门),并作出Ek-x图像如图丙所示。已知该图线斜率的绝对值为k,纵轴截距为b,则可知小滑块与木板间的动摩擦因数为_______,释放小滑块时弹簧的弹性势能为________。(均用题给物理量字母表示)

 

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如图所示,边长为L的正方形金属线框放置在光滑绝缘水平面上,虚线MN右侧有垂直于水平面向下的匀强磁场,第一次给金属线框一个垂直于MN的大小为vl的初速度从图示位置向右滑动,线框进磁场的过程中左、右两边始终与MN平行,线框完全进磁场后的速度大小为v2;第二次将初速度大小改为v3v3>v1),线框完全进磁场后的速度大小为v4,则下列判断正确的是(  )

A. B.

C.线框第一次进磁场的时间 D.线框第一次进磁场的时间

 

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固定在水平地面的斜劈,其底端有一固定的挡板,质量为m的物块甲通过轻弹簧与挡板连接,另一完全相同的物块乙紧靠着物块甲,已知斜劈的倾角为θ,两物块与斜劈之间的动摩擦因数均为μ,开始时在物块乙上施加一沿斜劈向下的外力,使弹簧处于压缩状态,某时刻撤走外力, 当两物块沿斜劈向上运动的位移为x时,两物块具有最大速度v,最终两物块分离。已知重力加速度为g,则下列正确的说法是(  )

A.两物块沿斜劈向上运动的位移为x时,轻弹簧的形变量为零

B.两物块刚好分离时,物块甲的加速度大小为

C.从撤走外力到两物块具有最大速度,轻弹簧对物块甲做的功为

D.从撤走外力到两物块具有最大速度,物块甲对物块乙做的功为

 

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