电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成,如图甲所示。大量电子由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿板间距为d的平行极板正中间射入偏转电场,在偏转电场中运动T时间后,进入方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的竖直宽度足够大、水平宽度为L,电子最后打在竖直放置的荧光屏上。已知两板间所加电压随时间变化规律如图乙所示,电压最大值为U0、周期为T;电子的质量为m、电荷量为e,其重力不计,所有电子均能从两板间通过。
(1)求t=0时刻进入偏转电场的电子在离开偏转电场时的位置到的距离y;
(2)要使电子能垂直打在荧光屏上
①求匀强磁场的磁感应强度B;
②求垂直打在荧光屏上的电子束的宽度。
小明同学将“打夯”的情境简化成如图所示的过程:放置于水平地面的平底重物,两人同时通过绳子对重物各施加一个拉力,拉力大小均为,方向均与竖直方向成,两人同时作用t=0.4s后停止施力。一段时间后重物落下,重物砸入地面之下的距离s=4cm。已知重物的质量为m=48kg,所受空气阻力忽略不计,重力加速度取,。求:
(1)重物上升的时间;
(2)重物砸入地面的过程中,重物对地面的平均冲击力大小。
某学校进行“测量电压表的内阻RV”的实验竞赛,实验室提供的器材如下:
A.待测电压表V(量程3V,内阻约3000Ω)
B.电源E(电动势约6V,内阻很小)
C.电流表A1(量程10mA,内阻约50Ω);电流表A2(量程1mA,内阻约500Ω)
D.电压表V1(量程2V,内阻RV1=2000Ω);电压表V2(量程6V,内阻约6000Ω)
E.电阻箱R1(9999.9Ω,2A)
F.滑动变阻器R2(最大阻值10Ω,2A)
G.导线、单刀单掷开关S若干
(1)竞赛的第一部分内容是用如图所示的电路测量待测电压表内阻,测量的主要步骤如下:
a.按电路图连接电路
b.将电阻箱阻值调到最大
c.闭合开关S,调节电阻箱的阻值,使电压表指针半偏
d.记下此时电阻箱的阻值Ra
e.再调节电阻箱的阻值,使电压表指针满偏,记下此时电阻箱的阻值Rb
回答下列问题:
①电压表内阻的测量值表达式RV=___________(用测出的数据表示)。
②电源的内阻对测量结果的影响是_____。
A.没有影响 B.使测量值偏大 C.使测量值偏小 D.不能确定
(2)竞赛的第二部分内容是用实验室提供的器材,再设计出(除半偏法外的)一个测量电压表内阻的方法。把设计出的电路画在方框中______,并标出所用电表的标号(如A1、A2等)。
在“验证动量守恒定律”的实验中。实验装置及实验中小球运动轨迹及平均落点的情况如图所示,回答下列问题:
(1)本实验需要测量的物理量是 ______(填选项前的字母)。
A.小球的质量ma、mb
B.小球离开斜槽后飞行的时间ta、tb
C.小球离开斜槽后飞行的水平射程xA、xB、xC
D.槽口到水平地面的竖直高度H
(2)实验中重复多次让小球a从斜槽上的同一位置释放,其中“同一位置释放”的目的是________。
(3)放置被碰小球b前后,小球a的落点位置为分别为图中的_______和______。
2019年人类天文史上首张黑洞图片正式公布。在宇宙中当一颗恒星靠近黑洞时,黑洞和恒可以相互绕行,从而组成双星系统。在相互绕行的过程中,质量较大的恒星上的物质会逐渐被吸入到质量较小的黑洞中,从而被吞噬掉,黑洞吞噬恒星的过程也被称之为“潮汐瓦解事件”。天鹅座X-1就是一个由黑洞和恒星组成的双星系统,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,如图所示。在刚开始吞噬的较短时间内,恒星和黑洞的距离不变,则在这段时间内,下列说法正确的是( )
A.它们的万有引力大小变大
B.它们的万有引力大小不变
C.恒星做圆周运动的轨道半径将变大,线速度也变大
D.恒星做圆周运动的轨道半径将变小,线速度也变小
如图所示,水平面上固定着两根相距L且电阻不计的足够长的光滑金属导轨,导轨处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。相同的铜棒a、b平行地静止在导轨上且与导轨接触良好,每根铜棒的长度等于两导轨的间距、电阻为R、质量为m。现给铜棒a一个平行于导轨向右的瞬时冲量I,关于此后的过程,下列说法正确的是( )
A.铜棒b中的最大电流为
B.铜棒b的最大加速度为
C.铜棒b获得的最大速度为
D.铜棒b中产生的最大焦耳热为