如图所示,在竖直平面(纸面)内有长为l的CD、EF两平行带电极板,上方CD为正极板,下方EF为负极板,两极板间距为l,O点为两极板边缘C、E两点连线的中点;两极板右侧为边长为l的正方形匀强磁场区域磁场方向垂直纸面向外。离子源P产生的电荷量为q、质量为m的带正电粒子飘入电压为U1的加速电场,其初速度几乎为零,被电场加速后在竖直平面内从O点斜向上射入两极板间,带电粒子恰好从CD极板边缘D点垂直DF边界进入匀强磁场区域。已知磁感应强度大小B与带电粒子射入电场O点时的速度大小v0的关系为,带电粒子重力不计。求
(1)带电粒子射入电场O点时的速度大小v0;
(2)两平行极板间的电压U2;
(3)带电粒子在磁场区域运动的时间t。
如图所示,上下表面均粗糙且足够长的木板A静置于水平地面上。物块C与A材料相同,与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.1。物块B放在木板A上,它们的质量分别为mA =3 kg,mB =l kg,mc=6 kg。开始时A、B、C均静止,A的右端与C左端相距12 m。现对A施加一水平向右F=10 N的恒力,A、B保持相对静止一起向右加速运动。一段时间后A与C正碰,碰撞时间极短并粘在一起,最终A、B、C共速。取重力加速度g=l0 m/s2,求:
(1)A、C碰前瞬间A的速度大小;
(2)B在A上滑动过程中,A、B之间因摩擦产生的热量。
某品牌电饭锅采用纯电阻电热丝加热,有“煮饭”和“保温”两种工作模式,在220V电压下额定功率分别为600W和80W.物理兴趣小组的同学们想通过实验测定该电饭锅电热丝的电阻。
现有实验器材:干电池两节,滑动变阻器R1(最大阻值20Ω),电阻箱R(精度0.1Ω)电压表V(量程3V,内阻很大),电流表A(量程6mA,内阻r = 35.0Ω),开关及导线若干。
①同学们利用多用表进行初步测量和估算发现,电饭锅处于不同工作模式时,实验电流差异较大.为了能顺利完成实验,他们打算将电流表的测量范围扩大到48 mA,则应该将电阻箱调节至R = ______Ω并与电流表并联。
②同学们设计并连接了如图所示的电路图,接通电源前应将滑动变阻器的滑片置于____(填“a”或“b”)端。
③将电饭锅调至“煮饭”模式,_______(填“闭合”或“断开”)开关K2,再闭合开关K1,调节滑动变阻器阻值,发现两表示数均有示数,但都不能调到零.如果该故障是由图中标号“1”到“6”中的一根导线断路引起,则断路的导线是_______.排除故障后,调节滑动变阻器阻值,记下各电表六组读数后断开开关K1.然后将电饭锅调至“保温”模式,改变K2状态,再闭合开关K1,调节滑动变阻器阻值,记下各电表六组读数后断开开关K1。
④直接将两组实验读到的数据绘制成如图所示的图象。由图可知,该实验中电饭锅处于“煮饭”模式时测得的阻值为________Ω。(保留两位有效数字)
⑤同学们计算发现,实验操作、数据记录与处理均正确无误,但实验得到的结果比电饭锅正常工作时的阻值小很多,请指出造成该差异的主要原因:___________。
如图所示的装置可以用来测量滑块与水平面之间的动摩擦因数.在水平面上将弹簧的一端固定,另一端与带有挡光片的滑块接触(弹簧与滑块不固连).压缩弹簧后,将其释放,滑块被弹射,离开弹簧后经过O处的光电门,最终停在P点.
(1)除了需要测量挡光片的宽度d,还需要测量的物理量有____.
A.光电门与P点之间的距离s
B.挡光片的挡光时间t
C.滑块(带挡光片)的质量m
D.滑块释放点到P点的距离x
(2)动摩擦因数的表达式μ=____(用上述测量量和重力加速度g表示).
(3)请提出一个可以减小实验误差的建议:_________
如图所示,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,二者平滑连接右端接一个阻值为R的定值电阻平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放,到达磁场右边界处恰好停止已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为,金属棒与导轨间接触良好则金属棒穿过磁场区域的过程中
A.流过金属棒的最大电流为
B.通过金属棒的电荷量为
C.克服安培力所做的功为mgh
D.金属棒产生的焦耳热为
如图甲所示,等离子气流(由高温高压的等电量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v0 射入P1 和P2 两极板间的匀强磁场中,ab直导线与P1 、P2 相连接,线圈A与直导线cd相连接,线圈A内存在如图乙所示的变化磁场,且磁感应强度B的正方向规定为向左,则下列叙述正确的是( )
A. 0~1s内ab、cd导线互相排斥
B. 1~2s内ab、cd导线互相吸引
C. 2~3s内ab、cd导线互相排斥
D. 3~4s内ab、cd导线互相吸引