如图所示,在坐标系第一象限内I、Ⅱ区域有磁场,磁感应强度大小,方向垂直纸面向里,I区域有与磁场正交的匀强电场,电场强度大小,方向未知。现有一质量、电荷量的带负电的粒子以某一速度v沿与x轴正方向夹角为的方向从O点进入第一象限,在I区域内做直线运动,而后进入Ⅱ区域,由右侧射出,一段时间后,粒子经过x轴上的D点(图中未画出)。已知A点坐标为、C点坐标为,,,不计粒子重力。求:
(1)粒子速度的大小v;
(2)粒子运动轨迹与x轴的交点D的坐标;
(3)由O运动到D点的时间。
两条足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为L,轨道电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。轨道上有材料和长度相同、横截面积不同的两导体棒a、b,其中导体棒a的质量为m,电阻为R,导体棒b的质量为2m,导体棒b放置在水平导轨上,导体棒a在弯曲轨道上距水平面高度处由静止释放。两导体棒在运动过程中始终不接触,导体棒和导轨接触良好且始终和导轨垂直,重力加速度为g。求:
(1)导体棒a刚进入磁场时,导体棒a中感应电流的瞬时电功率P;
(2)从导体棒a开始下落到最终稳定的过程中,导体棒a上产生的内能;
(3)为保证运动中两导体棒不接触,最初导体棒b到磁场左边界的距离至少为多少?
如图所示,质量的木板长,静止在水平地面上,与地面的动摩擦因数,另一个质量的滑块,以初速度滑上木板.滑块与木板之间的动摩擦因数,取。
(1)求滑块不滑下木板时应满足的条件;
(2)若,求木板与地面摩擦产生的热量Q。
足够长的光滑斜面固定在水平面上,现以恒力F沿斜面向上拉物体,使其以初速度为0、加速度从斜面底端向上运动。恒力F作用一段时间t后撤去,又经过相同时间t物体恰好回到斜面底端。求:
(1)施加恒力时物体的加速度与撤去恒力后物体的加速度大小之比;
(2)撤去恒力的瞬间物体的速度与物体回到斜面底端时速度大小之比。
某同学要精确测量某一金属丝的电阻率。
(1)先用多用电表×1挡粗测其电阻,指针偏转如图甲所示,读数为________Ω,然后用螺旋测微器测其直径如图乙所示,读数为________mm,最后用米尺测其长度如图丙所示,其读数________cm。
(2)采用伏安法进一步测定这段金属丝的电阻。有以下器材可供选择:(要求测量结果尽量准确)
A.电池组(3V,内阻约1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
E电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
F滑动变阻器(Ω,额定电流1A)
G滑动变阻器(Ω,额定电流)
H.开关,导线
实验时应选用的器材是________(选填器材前字母代号)。请在下面的虚线框中补全实验电路图______。用该方法测金属丝电阻,测量结果会比真实值偏________(选填“大”或“小”)。在某次测量时电表示数如图丁所示,则电流表示数为________,电压表的示数为________。
(3)为了减小系统误差,有人设计了如图戊所示的实验方案。其中是待测电阻,R是电阻箱,、是已知阻值的定值电阻。闭合开关S,灵敏电流计的指针偏转。将R调至阻值为时,灵敏电流计的示数为零。由此可计算出待测电阻________。(用、、表示)
某同学为验证机械能守恒定律设计了如图所示的实验,一钢球通过轻绳系在O点,由水平位置静止释放,用光电门测出小球经过某位置的时间,用刻度尺测出该位置与O点的高度差h。(已知重力加速度为g)
(1)为了完成实验还需测量的物理量有________(填正确答案标号)。
A.绳长l B.小球的质量m C.小球的直径d D.小球下落至光电门处的时间t
(2)正确测完需要的物理量后,验证机械能守恒定律的关系式是________________(用已知量和测量量的字母表示)。