如图甲所示,空间存在一范围足够大的垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.让质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子从坐标原点O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到磁场中.不计重力和粒子间的影响.
(1)若粒子以初速度v1沿y轴正向入射,恰好能经过x轴上的A(a,0)点,求v1的大小;
(2)已知一粒子的初速度大小为v(v>v1),为使该粒子能经过A(a,0)点,其入射角θ(粒子初速度与x轴正向的夹角)有几个?并求出对应的sinθ值;
(3)如图乙,若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场,一粒子从O点以初速度v0沿y轴正向发射.研究表明:粒子在xOy平面内做周期性运动,且在任一时刻,粒子速度的x分量vx与其所在位置的y坐标成正比,比例系数与场强大小E无关.求该粒子运动过程中的最大速度值vm.
如图所示,质量为M、倾角为的木楔在水平面上保静止状态,一质量为m的木块放在木楔斜面上时,用水平向右的力F拉着木块,木块及木楔都静止,已知所接触面间的动摩擦因数都为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,重力加速度为g,,,求:
(1)拉力F的最小值;
(2)拉力F的最大值。
现有一特殊电池,它的电动势E约为5V,内阻r约为40Ω,已知该电池允许输出的最大电流为40mA。为了测定该电池的电动势和内阻,某同学准备了如下器材:
A.待测电池;
B.电压表V:量程0~15V,内阻RV≈15kΩ;
C.电流表A:量程0~1mA,内阻RA=156Ω;
D.电阻箱R:0~999.9Ω;
E.定值电阻R1=4Ω;
F.定值电阻R2=39Ω;
G.定值电阻R3=50Ω;
H.定值电阻R4=90Ω;
I.开关、导线若干。
(1)该同学设计的部分电路如图甲所示,图中保护电阻R0应选择器材中的_________(填写器材前的选项字母);
(2)选择合适的器材,将虚线框中的电路补充完整,并在电路中注明所选器材的符号________;
(3)将电阻箱的阻值调整到______(填“最大”或“最小”),闭合开关;
(4)调节电阻箱的电阻,使所选电表指针指到某一位置,记录此时电阻箱的阻值R和所选电表的读数x,电表读数用国际单位(A或V)作单位;
(5)重复步骤(4)获取多组R和x的值;
(6)断开开关,整理器材;
(7)根据所得数据在坐标系中描点连线,如图乙所示。根据图线可求得该电池的电动势E为_____V,内阻r为____Ω。(结果均保留一位小数)
某同学研究小滑块与水平长木板之间的动摩擦因数,查阅资料得知当地的重力加速度为。选用的实验器材是:长木板、小滑块(可安装挡光片)、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、螺旋测微器、刻度尺。器材安装如图甲所示。
(1)主要的实验过程如下:
①用螺旋测微器测量挡光片宽度,读数如图乙所示,则_________;
②让小滑块从斜面上某一位置释放,读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数;
③用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离;
④求出小滑块与木板间动摩擦因数_____________(用物理量表示);
(2)为了减小测量动摩擦因数的误差,可采用的方法是_________。
A.多次测量取平均值
B.多次实验,采用图像法处理数据
C.换用宽度更宽的遮光条可以使更接近瞬时速度
D.换用宽度更窄的遮光条可以使更接近瞬时速度
如图所示,足够长且间距为L的平行金属导轨水平放置,处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.质量均为m、接入电阻均为R的金属棒ab、cd放在导轨上且与导轨垂直,金属棒与导轨间的动摩擦因数均为,用大小等于1.5mg的水平恒力F向右拉金属棒cd,金属棒cd相对于导轨的位移为时速度达到最大,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计导轨电阻,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.恒力F作用的一瞬间,金属棒cd的加速度大小等于
B.恒力F作用一段时间后,金属棒ab会向右运动
C.金属棒cd运动的最大速度大小为
D.金属棒cd从开始运动到速度达到最大经过的时间
质量分别为和的两小球带有同种电荷,电荷量分别为和,用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为与。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为和,最大动能分别为和。则( )
A.一定大于 B.一定小于
C.一定大于 D.一定大于