水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置,如图是其主体原理侧视图.图中为一级真空加速管,中部处有很高的正电势,、两端口均有电极接地(电势为零);、左边为方向垂直纸面向里的匀强磁场; 为二级真空加速管,其中处有很低的负电势,、两端口均有电极接地(电势为零).有一离子源持续不断地向端口释放质量为m、电荷量为e的负一价离子,离子初速度为零,均匀分布在端口圆面上.离子从静止开始加速到达处时可被设在该处的特殊装置将其电子剥离,成为正二价离子(电子被剥离过程中离子速度大小不变);这些正二价离子从端口垂直磁场方向进入匀强磁场,全部返回端口继续加速到达处时可被设在该处的特殊装置对其添加电子,成为负一价离子(电子添加过程中离子速度大小不变),接着继续加速获得更高能量的离子.已知端口、端口、端口、端口直径均为L,与相距为2L,不考虑离子运动过程中受到的重力,不考虑离子在剥离电子和添加电子过程中质量的变化,,,求:
(1)离子到达端口的速度大小v;
(2)磁感应强度度大小B;
(3)在保证(2)问中的B不变的情况下,若端口有两种质量分别为、,电荷量均为e的的负一价离子,离子从静止开始加速,求从端口射出时含有m1、m2混合离子束的截面积为多少.
如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距L=1m,两轨道之间用电阻R=2Ω连接,有一质量m=0.5kg的导体杆静止地放在轨道上与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。现用水平拉力F沿轨道方向拉导体杆,使导体杆从静止开始做匀加速运动。经过位移x=0.5m后,撤去拉力,导体杆又滑行了x′=1.5m后停下。求:
(1)整个过程中通过电阻R的电荷量q;
(2)拉力的冲量大小IF;
(3)整个过程中导体杆的最大速度vm;
(4)在匀加速运动的过程中,拉力F与时间t的关系式。
如图,一质量m=0.4kg的滑块(可视为质点)静止于动摩擦因数µ=0.1的水平轨道上的A点。对滑块施加一水平外力,使其向右运动,外力的功率恒为P=10.0W。经过一段时间后撒去外力,滑块继续滑行至B点后水平飞出,恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道,轨道的最低点D处装有压力传感器,当滑块到达传感器上方时,传感器的示数为25.6N。已知轨道AB的长度L=2.0m,半径OC和竖直方向的夹角α=37°,圆形轨道的半径R=0.5m。(空气阻力可忽略,g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)滑块运动到C点时速度vc的大小;
(2)B、C两点的高度差h及水平距离x?
(3)水平外力作用在滑块上的时间t?
在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验中,小李同学采用了如图所示的可拆式变压器(铁芯不闭合)进行研究
(1)实验还需下列器材中的__________(多选);
(2)实验中,上图中变压器的原线圈接“0;8”接线柱,副线圈接线“0;4”接线柱,当副线圈所接电表的示数为5.0V,则所接电源电压档位为_______。
A.18.0V B.10.0V C.5.0V D.2.5V
在做“用单摆测定重力加速度”的实验过程中:
(1)小李同学用游标卡尺测得摆球的直径如图所示,则摆球直径d=________cm。
(2)小张同学实验时却不小心忘记测量小球的半径,但测量了两次摆线长和周期,第一次测得悬线长为L1,对应振动周期为T1;第二次测得悬线长为L2,对应单摆的振动周期为T2,根据以上测量数据也可导出重力加速度的表达式为_________________。
如图所示,某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,进行“探究做功与物体速度变化的关系”的实验,实验时使小车在砝码和托盘的牵引下运动,以此定量探究细绳拉力做功与小车速度变化的关系。
(1)实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、纸带、复写纸及如图所示的器材。若要完成该实验,必需的实验器材还有其中的________。
(2)为达到平衡摩擦力的目的,取下细绳和托盘,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做________运动。
(3)实验开始时,先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行。这样做的目的是________(填字母代号)。
A.避免小车的运动过程中发生抖动
B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力