如图所示,在平面的第一、第四象限有方向垂直于纸面向里的匀强磁场;在第二象限有一匀强电场,电场强度的方向沿轴负方向。原点处有一粒子源,可在平面内向轴右侧各个方向连续发射大量速度大小在之间,质量为,电荷量为的同种粒子。在轴正半轴垂直于平面放置着一块足够长的薄板,薄板上有粒子轰击的区域的长度为。已知电场强度的大小为,不考虑粒子间的相互作用,不计粒子的重力。
(1)求匀强磁场磁感应强度的大小;
(2)在薄板上处开一个小孔,粒子源发射的部分粒子穿过小孔进入左侧电场区域,求粒子经过轴负半轴的最远点的横坐标;
(3)若仅向第四象限各个方向发射粒子:时,粒子初速度为,随着时间推移,发射的粒子初速度逐渐减小,变为时,就不再发射。不考虑粒子之间可能的碰撞,若穿过薄板上处的小孔进入电场的粒子排列成一条与轴平行的线段,求时刻从粒子源发射的粒子初速度大小的表达式。
如图所示,打开水龙头,流出涓涓细流。将乒乓球靠近竖直的水流时,水流会被吸引,顺着乒乓球表面流动。这个现象称为康达效应(Coanda Effect)。某次实验,水流从点开始顺着乒乓球表面流动,并在乒乓球的最低点与之分离,最后落在水平地面上的点(未画出)。已知水流出水龙头的初速度为,点到点的水平射程为,点距地面的高度为,乒乓球的半径为,为乒乓球的球心,与竖直方向的夹角,不计一切阻力,若水与球接触瞬间速率不变,重力加速度为。
(1)若质量为的水受到乒乓球的“吸附力”为,求的最大值;
(2)求水龙头下端到的高度差。
某小组用惠斯通电桥测量电阻的阻值:
方案一:如图(a)所示,先闭合开关,然后调整电阻箱的阻值,使开关闭合时,电流表的示数为零。已知定值电阻、的阻值,即可求得电阻。
(1)实验中对电流表的选择,下列说法正确的是_______
A.电流表的零刻度在表盘左侧
B.电流表的零刻度在表盘中央
C.电流表的灵敏度高,无需准确读出电流的大小
D.电流表的灵敏度高,且能准确读出电流的大小
(2)若实验中未接入电流表,而其它电路均已连接完好,调节电阻箱,当,则、两点的电势的关系满足_______(选填“>”、“<”或“=”)。
方案二:在方案一的基础上,用一段粗细均匀的电阻丝替代、,将电阻箱换成定值电阻,如图(b)所示。
(3)闭合开关,调整触头的位置,使按下触头时,电流表的示数为零。已知定值电阻的阻值,用刻度尺测量出、,则电阻________。
(4)为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差,将图(b)中的定值电阻换成电阻箱,并且按照(3)中操作时,电阻箱的读数记为;然后将电阻箱与交换位置,保持触头的位置不变,调节电阻箱,重新使电流表的示数为零,此时电阻箱的读数记为,则电阻_______。
频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示是物体下落时的频闪照片示意图,已知频闪仪每隔闪光一次,当地重力加速度大小为,照片中的数字是竖直放置的刻度尺的读数,单位是厘米。利用上述信息可以求出:物体下落至点时速度大小为______(结果保留3位有效数字),实验中物体由点下落至点,动能的增加量约为重力势能减少量的____%(结果保留2位有效数字)。
如图所示,水平面上固定着两根足够长的平行导槽,质量为的形管恰好能在两导槽之间自由滑动,一质量为的小球沿水平方向,以初速度从形管的一端射入,从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A.该过程中,小球与形管组成的系统机械能守恒
B.小球从形管的另一端射出时,速度大小为
C.小球运动到形管圆弧部分的最左端时,速度大小为
D.从小球射入至运动到形管圆弧部分的最左端的过程中,平行导槽受到的冲量大小为
如图(a)所示,在匀强磁场中,一电阻均匀的正方形单匝导线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,线圈产生的交变电动势随时间变化的规律如图(b)所示,若线框总电阻为,则( )
A.边两端电压的有效值为
B.当线框平面与中性面的夹角为时,线框产生的电动势的大小为
C.从到时间内,通过线框某一截面的电荷量为
D.线框转动一周产生的焦耳热为