如图所示,水平线ab上方存在竖直向下的匀强电场,ab以及ab下方都存在竖直向上的匀强电场,场强大小都相等。在ab 下方同时存在垂直纸面向外的匀强磁场。P为ab上方一点,到ab距离为2L。一质量为m、带电荷量为-q(q>0)的带电小球从P点以大小为、与竖直方向成θ= 30°斜向下抛出。g为重力加速度,经过ab上C点(图中未画出)时速度水平。
(1)求电场强度大小;
(2)小球经过ab下方Q点(图中未画出)时获得最大速度,Q到ab的距离为,求磁场的磁感应强度大小。
如图所示,一桌面厚度AC=h, C到地面的高度为10h。O点为桌面上一点,O点到A的距离为2h,在O点固定一个钉子,在钉子上拴一长度为4h的轻质细线,细线另一端拴一个质量为m的小球P(可视为质点)。B在O正上方,OB距离为4h ,把小球P 拉至B点。(重力加速度为g)
(1)若小球获得一个水平向右的初速度,小球不能打在桌面上,求小球的最小初速度;
(2)给小球一水平向右的初速度,当小球恰好在竖直面内做圆周运动时,小球运动到C点正下方后瞬间细线断了。已知小球在运动过程中没有与桌腿相碰,求小球自细线断开瞬间运动到地面的水平位移和细线能承受的弹力的范围。
如图所示为一简易多用电表的电路图。图中E是电池,R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻,其中R3=20Ω,R0为滑动变阻器。表头G的满偏电流为I0=250 μA、内阻为r0=600Ω。A端和B端分别与两表笔相连,该多用电表有5个挡位,其中直流电流挡有1 mA和2.5 mA两挡。为了测量多用电表内电池电动势和内阻,还备有电阻箱R(最大阻值为99999.9Ω)。
(1)由以上条件可算出定值电阻R1 =____Ω、R 2=____Ω。
(2)将选择开关与“3”相连,滑动R6的滑片到最下端b处,将两表笔A、B接在电阻箱上,通过调节电阻箱的阻值R,记录不同阻值R和对应的表头示数I。在坐标纸上,以R为横坐标轴,以______为纵坐标轴,把记录各组I和R描绘在坐标纸上,平滑连接,所得图像为一条不过原点的直线。测得其斜率为k、纵截距为b,则多用电表内电池的电动势和内阻分别为_____和__。 (用k、b和已知数据表示)
1590年,伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地"的实验,开始了自由落体的研究。某同学用如图I所示的实验装置研究自由落体,装置中电火花式打点计时器应该接在电压为______V、频率为f=50 Hz的交流电源上。实验中先闭合开关,再释放纸带。打出多条纸带。选择一条点迹清晰完整的纸带进行研究,那么选择的纸带打下前两个点之间的距离略小于__________mm(结果保留1位有效数字)。选择的纸带如图2所示,图中给出了连续三点间的距离,由此可算出打下C点时的速度为______m/s2,当地的重力加速度为____m/s2.(最后两空结果均保留3位有效数字)
质谱仪又称质谱计,是根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。如图所示为某品牌质谱仪的原理示意图,初速度为零的粒子在加速电场中,经电压U加速后,经小孔P沿垂直极板方向进入垂直纸面的磁感应强度大小为B的匀强磁场中,旋转半周后打在荧光屏上形成亮点。但受加速场实际结构的影响,从小孔P处射出的粒子方向会有相对极板垂线左右相等的微小角度的发散(其他方向的忽略不计),光屏上会出现亮线,若粒子电量均为q,其中质量分别为m1、m2(m2> m1 )的两种粒子在屏上形成的亮线部分重合,粒子重力忽略不计,则下列判断正确的是( )
A.小孔P处粒子速度方向相对极板垂线最大发散角θ满足cos θ=
B.小孔P处粒子速度方向相对极板垂线最大发散角θ满足sinθ=
C.两种粒子形成亮线的最大总长度为
D.两种粒子形成亮线的最大总长度为
如图所示,A和B是两个等量异种点电荷,电荷量的绝对值为q,两点电荷的连线水平且间距为L,OP是两点电荷连线的中垂线,O点是垂足,P点到两点电荷的距离也为L。整个系统处于水平向右的匀强电场中,一重力不计的电子恰好能静止在P点,下列说法正确的是( )
A.点电荷A一定带正电
B.匀强电场的电场强度大小为
C.O点的电场强度大小为
D.O点和P点电势相同