如图所示,光滑的四分之一圆弧与光滑水平轨道在最低平滑连接。现有一质量为m的小球P沿光滑的四分之一圆弧上由静止开始下滑,与一质量为km(k>0,未知)的静止在光滑水平地面上的等大的小球Q发生正碰撞。设碰撞是弹性的,且一切摩擦不计。
(1)为使二者能且只能发生一次碰撞,则k的值应满足什么条件?
(2)为使二者能且只能发生两次碰撞,则k的值应满足什么条件?
如图所示,圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度大小为B。P是圆外一点,OP=3r,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从P点在纸面内沿着与OP成60°方向射出(不计重力),求:
(1)若粒子运动轨迹经过圆心O,求粒子运动速度的大小;
(2)若要求粒子不能进入圆形区域,求粒子运动速度应满足的条件。
某研究性学习小组为了测量某电源的电动势E和电压表V的内阻Rv,从实验室找到实验器材如下:
A.待测电源(电动势E约为2V,内阻不计)
B.待测电压表V(量程为1V,内阻约为100Ω)
C.定值电阻若干(阻值有:50.0Ω,100.0Ω,500.0Ω,1.0kΩ)
D.单刀开关2个
(1)该研究小组设计了如图甲所示的电路原理图,请根据该原理图在图乙的实物图上完成连线______。
(2)为了完成实验,测量中要求电压表的读数不小于其量程的,则图甲R1=_____Ω;R2=_____Ω。
(3)在R1、R2选择正确的情况进行实验操作,当电键S1闭合、S2断开时,电压表读数为0.71V;当S1、S2均闭合时,电压表读数为0.90V;由此可以求出Rv=____Ω;电源的电动势E=_____(保留2位有效数字)。
用如图甲所示装置来探究功和动能变化的关系,木板上固定两个完全相同的遮光条A、B,用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连,木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上,轨道放在水平桌面上,P为小桶(内有砂子),滑轮质量、摩擦不计,
(1)实验中轨道应倾斜一定角度,这样做的目的是___________.
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度,如图乙所示,则遮光条的宽度d=_____cm.
(3)实验主要步骤如下:
①测量木板(含遮光条)的质量M,测量两遮光条间的距离L,按图甲所示正确连接器材;
②将木板左端与轨道左端对齐,静止释放木板,木板在细线拉动下运动,记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2,则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk=________,合外力对木板做功W=________.(以上两空用字母M、t1、t2、d、L、F表示)
③在小桶中增加砂子,重复②的操作,比较W、ΔEk的大小,可得出实验结论.
如图所示,一艘轮船正在以4m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河,河中各处水流速度都相同,其大小为v1=3m/s,行驶中,轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同。某时刻发动机突然熄火,轮船牵引力随之消失,但轮船受到水大小不变的阻力作用而使轮船相对于水的速度逐渐减小,但船头方向始终未发生变化。下列判断正确的是( )
A.发动机未熄火时,轮船相对于静水行驶的速度大小5m/s
B.发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,轮船相对于地面做匀变速直线运动
C.发动机从熄火到相对于静水静止的过程中,轮船相对于静水做匀变速直线运动
D.发动机熄火后,轮船相对于河岸速度的最小值3m/s
如图所示,在竖直平面内有一平面直角坐标系xOy,存在一个范围足够大的垂直纸面向里的水平磁场,磁感应强度沿x轴方向大小相同,沿y轴方向按By=ky(k为大于零的常数)的规律变化。一光滑绝缘的半径为R的半圆面位于竖直平面内,其圆心恰好位于坐标原点O处,将一铜环从半面左侧最高点a从静止释放后,铜环沿半圆面运动,到达右侧的b点为最高点,a、b高度差为h。下列说法正确的是( )
A.铜环在半圆面左侧下滑过程,感应电流沿逆时针方向
B.铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大
C.铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与b点的高度差小于2h
D.铜环沿半圆面运动过程,铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反