如图(a),O、N、P为直角三角形的三个顶点,∠NOP=37°,OP中点处固定一电量为q1 =2.0×10-8 C的正点电荷,M点固定一轻质弹簧。MN是一光滑绝缘杆,其中ON长为a=1 m,杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷),将弹簧压缩到O点由静止释放,小球离开弹簧后到达N点的速度为零。沿ON方向建立坐标轴(取0点处x=0),分别取适当位置为重力势能和电势能的零势能点,图(b)中图线分别为小球的重力势能(以0点为零势能点)和电势能随位置坐标x变化的图象,其中E0=1.15×10-3 J,E1=1. 92×l0-3 J,E2=6.39×10-4J。(静电力常量k=9.0×109 N.m2/C2,取sln 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2)
(1)求电势能为E时小球的位置坐标x1和小球的质量m;
(2)已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零,小球已经脱离弹簧,求小球经过此位置时的加速度及小球所带的电荷量q2;
(3)求小球释放瞬间弹簧的弹性势能Ep;
(4)求小球经过x1处时具有的动能Ek。
如图所示,在以0为圆心的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强 磁场,磁感应强度为B=0. 20 T。AO、CO为圆的两条半径,夹角为120°。 一个质量为m=3.2×10-26 kg、电荷量q=-l.6×10-19C的粒子经电场由静止加速后,从图中A点沿AO进入磁场,最后以v=l.0×105m/s的速度从C点离开磁场。不计粒子的重力。求:(结果保留2位有效数字)
(1)加速电场的电压;
(2)粒子在磁场中运动的时间;
(3)圆形有界磁场区域的半径。
如图(a)所示,AB是一可升降的竖直支架,支架顶端A处固定一弧形轨道,轨道末端水平。一条形木板的上端铰接于过A的水平转轴上,下端搁在水平地面上。将一小球从弧形轨道某一位置由静止释放,小球落在木板上的某处,测出小球平抛运动的水平射程x和此时木板与水平面的夹角θ,并算出 tanθ。改变支架AB的高度,将小球从同一位置释放,重复实验,得到多组x和tanθ,记录的数据如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
tanθ | 0.18 | 0.32 | 0.69 | 1.00 | 1.19 | 1.43 |
x/m | 0.035 | 0.065 | 0.140 | 0.160 | 0.240 | 0.290 |
(1)在图(b)的坐标中描点连线,作出x— tanθ的关系图象。
(____)
(2)根据x—tanθ图象可知小球做平抛运动的初速度v0= ___m/s;实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为____m。(重力加速度g取10 m/s2)
(3)实验中有一组数据出现明显错误,可能的原因是______。
在“用 DIS 测电源的电动势和内阻”的实验中,将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成如图(甲)所示的电路,定值电阻 约为 3Ω。
(1)图(甲)所示的电路中有一处连接错误,连接错误的导线是:________________________(填写导线的字母代号)
(2)现有两种规格的滑动变阻器: (A) 1000Ω,0.1A; (B) 10Ω, 2.0A。实验中应选用____________ (填写变阻器前的字母)。
(3)某同学按照图(乙)所示的电路进行连接,误将电压传感器的正负极接反,但他尚未发现, 继续后面的操作。将变阻器的滑动头 P 移到左端,闭合电键,对电压传感器和电流传感器进行调零。将滑动头 P 逐渐向右侧移动,测出相应的电压、电流,由电脑绘出的伏安特性曲线应 为 (_________)
如图,在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场,磁感应强度均随位置坐标按B=B0+ky(k为正常数)的规律变化.两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直,甲的初始位置高于乙的初始位置,两线框平面均与磁场垂直.现同时分别给两个线框一个竖直向下的初速度vl和v2,设磁场的范围足够大,当线框完全在磁场中的运动时,正确的是( )
A.运动中两线框所受磁场的作用力方向一定相同
B.若v1=v2,则开始时甲所受磁场力小于乙所受磁场力
C.若v1>v2,则开始时甲的感应电流一定大于乙的感应电流
D.若v1<v2,则最终稳定状态时甲的速度可能大于乙的速度
相距为d、质量分别为2m和m的两颗恒星A和B组成双星系统,在万有引力作用下各自绕它们 连线上的某一固定点,在同一平面内做匀速圆周运动。设两颗恒星的转动的周期分别为TA、TB,半径分别为RA、RB,角速度分别为ωA、ωB速度大小分别为vA、vB,动能分别为EkA、EkB,引力常量为G,则下列关系中正确的是( )
A.RA=2RB,vA=2vB B.TA=TB,ωA= ωB
C.2EkA = EkB D.EkA +EkB =