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如图所示,在半径R=6cm的圆形区域内,有一方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强...

如图所示,在半径R=6cm的圆形区域内,有一方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=1T,其右侧放置长度L=20cm,间距d=20cm的相互平行的金属板,它们的左侧边界线恰好与磁场圆的右端点相切,上极板与圆的最高点等高,两极板加上U=6.24×104V的直流电压。在圆形磁场的最低点A处有一放射源,它在A点切线上方180°竖直平面内向上打出粒子射入圆形磁场中,打出的粒子速率均相等,且按角度均匀分布,所有粒子经磁场偏转后,都能垂直电场的方向进入电场中。已知,粒子的质量m=9.6×10-27kg,电量q=1.6×10-19C。假设到达下极板的粒子完全被吸收。重力不计。求:(sin53°=0.8cos53°=0.6

(1)粒子的速率;

(2)被下极板吸收的粒子占总粒子的百分比。

 

(1);(2)29.44% 【解析】 (1)画出粒子在磁场中的任一条轨迹如图,据几何关系得,粒子在磁场中的轨道半径 粒子在磁场中做圆周运动,有 解得:粒子的速率 (2)粒子在电场中做类平抛运动,粒子在电场中的加速度 打在下极板右端点的粒子运动时间 打在下极板右端点的粒子竖直方向运动的距离 设打在下极板右端点的粒子射入磁场时与水平方向夹角为θ,由几何关系可得 解得 所以被吸收的粒子数占总粒子数的百分比  
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炎炎夏日,水上娱乐成为人们避暑消夏的首选,某水上游乐设施可简化为如图所示的结构,MN为高处平台,左侧为螺旋形光滑滑道,每圈高度落差不大,最后一圈为同一水平面上的圆形滑道,半径R=7.2m,螺旋滑道末端E与倾斜直滑道EF相连,MNE高度差为h1=7.2mEF高度差为h2=4.05m,右侧PQ为一水平滑道,分别连接两段倾斜光滑直滑道,经过各点时不计能量损耗,g=10m/s2

(1)一儿童质量m=30kg,从左侧螺旋轨道由静止滑下,儿童到达螺旋滑道末端E点时的速度大小;

(2)(1)中的儿童经过螺旋滑道末端E点时,滑道对儿童的作用力大小;

(3)有人为寻求刺激,从右侧滑道由静止滑下时,直接由Q点水平飞出落入水中,若PQ的高度可调,求PQ距水面多高时,落水位置到Q点的水平距离最远,最远距离是多少?

 

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双人花样滑冰是人们喜爱的体育运动。如图所示,光滑水平冰面上男女运动员在表演就要结束阶段,质量为m=45kg的女运动员停止发力后,以v=12m/s的水平速度滑向静止的质量为M=75kg的男运动员,瞬间被男运动员接住,一起向前匀速滑行了9m,之后男运动员制动做匀减速直线滑行了2.25m后停下。求:

(1)男女运动员一起匀速运动的速度大小;

(2)男女运动员一起运动的总时间;

(3)匀减速滑行过程中受到平均阻力的大小。

 

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铅笔笔芯主原料是由石墨和粘土组成。2B铅笔笔芯含石墨量高,书写时黑度也高,对电脑审题不易误判。HB铅笔笔芯含粘土较高,使笔芯强度提高不易折断,但黑度也降低。小明想了解这两种铅笔芯的导电性能差异,进行了如下实验。

(1)小明首先用多用电表测量规格均为“直径2.0mm,长度9.0mm”的HB2B铅笔芯两端的电阻大小。小明在测量之前首先观察多用电表表盘,如图甲所示,应先完成下列哪个步骤______

A.因铅笔芯电阻未知,先将选择开关置于欧姆档“×100Ω

B.插入红黑表笔,并短接,转动欧姆调零旋钮,使指针指在电阻刻度右边“0”的位置。

C.用小螺丝刀调节表盘下方的指针定位螺丝,使指针指在电阻刻度左边“∞”的位置。

(2)经正确操作,小明选择多用电表欧姆档“×1Ω,分别测HB2B铅笔芯的电阻,指针位置如图乙所示,则RHB=_______________Ω。初步得出结论:铅笔芯的石墨含量越大,电阻率__________(填“大”或者“小”)。

 

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(1)在做“利用单摆测重力加速度”的实验时,先测出摆球的直径如图所示,直径d__________mm

(2)实验测得的g值比实际值偏大,可能的原因是____

A.摆球的密度过小

B.单摆实验不慎使单摆做圆锥摆运动

C.摆球经平衡位置时启动秒表并开始计数,当摆球第50次经过平衡位置时制动秒表,若读数为t,则周期为

D.摆线上端未固定牢,摆动过程中出现松动,使摆线增长

 

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如图甲所示,做“探究加速度与力的关系”实验中,正确平衡摩擦力后,得到如图乙所示的纸带,标出测量点ABCD等,其中AB=1.50cmAC=3.32cmAD=5.46cm。已知计时器打点时间间隔是0.02s,相邻两个计数点之间含有1个打点,该小车的加速度为__________m/s2(保留两位有效数字),该条纸带__________(“满足”或“不满足”)本实验要求。

 

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