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如图所示,直角坐标系Oxy位于竖直平面内,x轴与绝缘的水平面重合,在y轴右方有垂...

如图所示,直角坐标系Oxy位于竖直平面内,x轴与绝缘的水平面重合,在y轴右方有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场.质量为m2=8×10-3kg的不带电小物块静止在原点O,A点距OL=0.045m,质量m1=1×10-3kg的带电小物块以初速度v0=0.5m/sA点水平向右运动,在O点与m2发生正碰并把部分电量转移到m2上,碰撞后m2的速度为0.1m/s,此后不再考虑m1、m2间的库仑力.已知电场强度E=40N/C,小物块m1与水平面的动摩擦因数为μ=0.1,取g=10m/s2,求:

(1)碰后m1的速度;

(2)若碰后m2做匀速圆周运动且恰好通过P点,OPx轴的夹角θ=30°,OP长为Lop=0.4m,求磁感应强度B的大小;

(3)其它条件不变,若改变磁场磁感应强度的大小为B/使m2能与m1再次相碰,求B/的大小?

 

(1)0.4m/s,方向向左 (2)1T (3)0.25T 【解析】 试题(1)m1与m2碰前速度为v1,由动能定理 -μm1gl=m1v-m1v 代入数据解得:v1=0.4 m/s 设v2=0.1 m/s,m1、m2正碰,由动量守恒有: m1v1=m1v1′+m2v2 代入数据得:v1′=-0.4 m/s,方向水平向左 (2)m2恰好做匀速圆周运动,所以qE=m2g 得:q=2×10-3C 粒子由洛伦兹力提供向心力,设其做圆周运动的半径为R,则 qv2B=m2 轨迹如图,由几何关系有:R=lOP 解得:B=1 T (3)当m2经过y轴时速度水平向左,离开电场后做平抛运动,m1碰后做匀减速运动. m1匀减速运动至停,其平均速度为: =v1′=0.2 m/s>v2=0.1 m/s 所以m2在m1停止后与其相碰 由牛顿第二定律有:f=μm1g=m1a m1停止后离O点距离:s= 则m2平抛的时间:t= 平抛的高度:h=gt2 设m2做匀速圆周运动的半径为R′,由几何关系有: R′=h 由qv2B′= 联立得:B′=0.25 T
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如图甲,倾角α=的光滑斜面有一轻质弹簧下端固定在O点,上端可自由伸长到A点。在A点放一个物体,在力F的作用下向下缓慢压缩弹簧到B点(图中未画出),该过程中力F随压缩距离x的变化如图乙所示。重力加速度g10m/s2sin=0.6cos=0.8,求:

1)弹簧的最大弹性势能;

2)在B点撤去力F,物体被弹回到A点时的速度。

 

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某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻,考虑到水果电池组的内阻较大,为了提高实验的精确度,需要测量电压表的内阻。实验器材中恰好有一块零刻度在中央的双电压表,该同学便充分利用这块电压表,设计了如图所示的实验电路,既能实现对该电压表的内阻的测量,又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量,他用到的实验器材有:

待测水果电池组(电动势约,内阻约)、双向电压表(量程为,内阻约为)、电阻箱()、滑动变阻器(),一个单刀双掷开关及若干导线。

1)该同学按如图所示电路图连线后,首先测出了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤:

①将的滑动触头滑至最左端,将拨向1位置,将电阻箱阻值调为0

②调节的滑动触头,使电压表示数达到满偏;

③保持______不变,调节,使电压表的示数达到______

④读出电阻箱的阻值,记为,则电压表的内阻______

2)若测得电压表内阻为,可分析此测量值应______(选填大于”“等于小于)真实值。

3)接下来测量水果电池组的电动势和内阻,实验步骤如下:

①将开关拨至______(选填“1”“2”)位置,将的滑动触片移到最______端,不再移动;

②调节电阻箱的阻值,使电压表的示数达到一个合适值,记录下电压表的示数和电阻箱的阻值;

③重复步骤②,记录多组电压表的示数及对应的电阻箱的阻值。

4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为,作出图象,则可消除系统误差,如图所示,其中纵截距为,斜率为,则电动势的表达式为______,内阻的表达式为______

 

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某实验小组用如图所示的实验装置测量物块与水平固定桌面之间的动摩擦因数。已知物块、遮光板和拉力传感器的总质量为M,重物质量为m,遮光板的宽度为d(d很小),遮光板与光电门之间的距离为L,重力加速度为g,细线恰伸直,重物由静止释放。

(1)在完成本实验时,下列操作或说法正确的是___________

A.拉力传感器的示数始终等于mg

B.细线必须平行于水平桌面

C.拉力传感器固定在重物上时误差更小

D.实验时不需要满足条件m<<M

(2)某次实验时,测出遮光板通过光电门所用的时间为t,则此实验过程物块通过光电门的速度________;运动的加速度a=___________

(3)实验时,改变重物m的质量,多次实验,记录拉力传感器的示数F,计算物块的加速度a,根据实验数据画出aF图象,图线与纵轴的交点为(0,-b),则物块与水平桌面间的动摩擦因数为_________

 

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如图,空间有一垂直纸面向外、磁感应强度大小为2T的匀强磁场,一质量为0.3kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板右端无初速度放上一质量为0.4kg、电荷量q=+0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.45,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。t=0s时对滑块施加方向水平向左,大小为2.1N的恒力。g10 m/s2,则

A.木板和滑块一直做加速度为3m/s2的匀加速运动

B.木板先做加速度为3m/s2的匀加速运动,再做加速度减小的变加速运动,最后做匀速直线运动

C.当木块的速度等于10m/s时与木板恰好分离

D.t =1s时滑块和木板开始发生相对滑动

 

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一正三角形导线框ABC高度为a)从图示位置沿x轴正向匀速穿过两匀强磁场区域。两磁场区域磁感应强度大小均为B、方向相反、垂直于平面、宽度均为a。下图反映感应电流与线框移动距离x的关系,以逆时针方向为电流的正方向;AB边所受安培力,以向右为正方向,图像正确的是(  )

A. B.

C. D.

 

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