1912年,英国物理学家威尔逊发明了观察带电粒子运动径迹的云室,结构如图所示,在一个圆筒状容器中加入少量酒精,使云室内充满酒精的饱和蒸汽.迅速向下拉动活塞,室内气体温度________(选填“升高”“不变”或“降低”),酒精的饱和汽压________(选填“升高”“不变”或“降低”).
如图所示,在第一、四象限有垂直于纸面向里和向外的磁场区域Ⅰ和Ⅱ,OM 是两磁场区域的交界线,两区域磁场磁感应强度大小相同 B =0.1T,OM 与 x 轴正方向夹角为α。在第二、四象限存在着沿 x 轴正向的匀强电场,电场强度大小E= 1×104V/m。一带正电的粒子,质量m=1.6×10 −24kg、电荷量q=1.6×10−15C,由 x 轴上某点 A 静止释放,经电场加速后从 O 点进入Ⅱ区域磁场(带电粒子的重力不计)
(1)若 OA 距离l1=0.2m,求粒子进入磁场后,做圆周运动的轨道半径大小R1;
(2)要使经电场加速后,从O 点进入磁场的所有带电粒子仅在第一象限区域内运动,设计两磁场区域大小时,角α最大不能超过多少?
(3)若=30°,OM 上有一点 P(图中未画出),距 O 点距离l2=0.3πm。上述带正电的粒子从 x 轴上某一位置 C 由静止释放,以速度 v 运动到 O 点后能够通过 P 点,v 等于多大时,该粒子由 C 运动到 P 点总时间最短,并求此最短时间。
某一电动机,它的输出功率 P 与拉动物体的速度 v 之间的关系如图甲所示。现用该电动机在水平地面拉动一可视为质点的物体,运动过程中轻绳始终拉直且不可伸长,如图乙所示。已知物体质量 m=1 kg,与地面间的动摩擦因数 μ=0.35,点 B 距出发点C距离为s.(g取10m/s2 )
(1)若 s 足够长,物体在电动机牵引下从静止开始运动,求物体的最大速度vm
(2)若物体从 C 静止开始运动,到达 B 点时速度恰好达到v1=0.5m/s ,则 BC 间的距离 s 为多少?
某兴趣小组同学应用所学的物理知识来测量一捆细铜电线的电阻率,检验其是否合格。小组成员经查阅,纯铜的电阻率为1.8 ×10−8Ω·m。现取横截面积约为1mm2、长度为100m的铜电线进行实验。实验所用主要器材如下:
A.电源(电动势约为 5V,内阻不计)
B.待测长度为 100m 的铜电线,横截面积约 1mm²
C.电压表 V1(量程为 3V,内阻约为 2kΩ)
D.电压表 V2(量程为 4.5V,内阻约为 3kΩ)
E.电阻箱 R(阻值范围 0~99.9Ω)
F.定值电阻 R0 =1Ω
G.开关、导线若干
(1)用螺旋测微器测量得该细铜电线直径 d=1.000mm
(2)小组合作设计了如图甲所示的实验电路,则 R0 在电路中的作用是______
(3)对照电路图,连接好实物电路,调节 R,读出电表示数,作出如图乙所示图像。则在闭合开关S之前,电阻箱R 阻值应先调到______(“零”或“最大”)
(4)通过图乙相关数据,计算得筒导线的电阻为______Ω(结果保留两位有效数字)
(5)利用实验得到的数据,通过计算得铜电线的电阻率ρ= _____m·Ω (结果保留两位有效数字);与纯铜的电阻率有一定的差距,从铜电线自身角度,你认为出现差距的可能原因是_______
某实验小组想通过如图甲所示的实验装置来“探究功与速度变化的关系”。实验中通过改变拉伸的橡皮筋的条数来改变外力对小车做功的数值,用速度传感器测出每次小车获得的速度。
(1)下列关于本实验的说法中正确的是________。
A.本实验需要先平衡摩擦力
B.实验中必须测出小车的质量
C.实验中必须测出橡皮筋对小车做功的具体数值
D.每次所用的橡皮筋应该是相同规格的,且每次都拉伸到同一位置
(2)某次实验中同学们通过速度传感器得到小车沿木板运动的速度随时间变化的关系图像如图乙所示,图中内的图线为曲线,内的图线为直线。由此可知,该实验中存在的不当之处是____________。
如图所示,两条足够长、电阻不计的平行导轨放在同一水平面内,相距l。磁感应强度大小为 B 的范围足够大的匀强磁场垂直导轨平面向下。两根质量均为m 、电阻均为 r 的导体杆a、b 与两导轨垂直放置且接触良好,开始时两杆均静止。已知 b 杆光滑与导轨间无摩擦力,a 杆与导轨间最大静摩擦力大小为F0,现对b 杆施加一与杆垂直且大小随时间按图乙规律变化的水平外力 F ,已知在t1 时刻,a 杆开始运动,此时拉力大小为F1.则下列说正确的是( )
A.当 a 杆开始运动时,b 杆的速度大小为
B.在0~ t1这段时间内,b 杆所受安培力的冲量大小为
C.在t1~ t2 这段时间内,a、b 杆的总动量增加了
D.a、b 两杆最终速度将恒定,且a、b 两杆速度大小之和不变,两杆速度大小之差等于t1 时刻 b杆速度大小