如图所示xoy坐标系中,在y>0区域内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场;在-l≤x≤0的第III象限内存在沿y轴负方向的匀强电场;在x>0的第IV象限内有一个带负电的固定点电荷(图中未标出)。一质量为m,带电量为q的带正电粒子,以初速度v0沿x轴正方向从x轴上的M(-l,0)点射入电场区域,粒子重力可忽略。粒子经过N(0, )点后,以恒定速率经P(,0)点进入磁场区域并回到M点。求
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)匀强磁场的磁感应强度B;
(3)粒子从N点到M点所用的时间t。(结果可保留根式)
如图所示,质量M=5kg的小车静止在光滑水平地面上,小车左侧AB部分水平,右侧BC部分为半径R=0.5m的竖直光滑圆弧面,AB与BC恰好在B点相切,CD为竖直侧壁。质量m=1kg的小滑块以v0=6m/s的初速度从小车左端的A点滑上小车,运动到B点时与小车相对静止一起向前运动,之后小车与右侧竖直墙壁发生碰撞,碰撞前后无能量损失。已知滑块与小车AB段间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小车与墙壁碰撞前的速度大小;
(2)小车AB段的长度;
(3)试通过计算说明:小车与墙壁碰撞后,滑块能否从C点滑出。
如图所示空间存在有界匀强磁场,磁感应强度B=5T,方向垂直纸面向里,上下宽度为d=0.35m.现将一边长L=0.2m的正方形导线框自磁场上边缘由静止释放经过一段时间,导线框到达磁场下边界,之后恰好匀速离开磁场区域.已知导线框的质量m=0.1kg,电阻.(g取10m/s2)求:
(1)导线框匀速穿出磁场的速度;
(2)导线框进入磁场过程中产生的焦耳热;
(3)若在导线框进入磁场过程对其施加合适的外力F则可以使其匀加速地进入磁场区域,且之后的运动同没施加外力F时完全相同。请写出F随时间t变化的函数表达式.
如图所示,横截面为圆周的柱状玻璃棱镜,有一束单色光垂直于截面OA射入棱镜,经棱镜反射和折射后有一束光线从OC面射出棱镜,已知这条光线和射入棱镜的光线夹角为150°,.(只考虑光在棱镜的每一个面上发生一次反射和折射的情形),求玻璃棱镜的折射率.
一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品,横截面外缘为正方形,如题图甲所示.此金属管线样品长约30 cm、电阻约10 Ω,已知这种金属的电阻率为ρ,因管芯绝缘材料截面形状不规则,无法直接测量其横截面积.请你设计一个测量管芯截面积S的电学实验方案,现有如下器材可选
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(量程600 mA,内阻约为1.0 Ω)
D.电流表A2(量程3 A,内阻约为0.1 Ω)
E.电压表V(量程3 V,内阻约为6 kΩ)
F.滑动变阻器R1(2 kΩ,允许通过的最大电流0.5 A)
G.滑动变阻器R2(10 Ω,允许通过的最大电流2 A)
H.蓄电池E(电动势为6 V,内阻约为0.05 Ω)
I.开关一个,带夹子的导线若干.
①上述器材中,应该选用的电流表是_____,滑动变阻器是_____;(填写选项前字母代号)
②若某次用螺旋测微器测得样品截面外缘正方形边长如图乙所示,则其值为____mm;
③要求尽可能测出多组数据,你认为在图的甲、乙、丙、丁中选择哪个电路图____;
④若样品截面外缘正方形边长为a、样品长为L、电流表示数为I、电压表示数为U,则计算内芯截面积的表达式为S=_______
如图所示,在实验室用两端带有竖直挡板C和D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A和B做“探究碰撞中的守恒量”的实验,实验步骤如下:
Ⅰ.把两滑块A和B紧贴在一起,在A上放质量为m的砝码,置于导轨上,用电动卡销卡住A和B,在A和B的固定挡板间放入一轻弹簧,使弹簧处于水平方向上的压缩状态;
Ⅱ.按下电钮使电动卡销放开,同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器,当A和B与固定挡板C和D碰撞同时,电子计时器自动停表,记下A至C的运动时间t1,B至D的运动时间t2;
Ⅲ.重复几次,取t1和t2的平均值.
(1)在调整气垫导轨时应注意________;
(2)应测量的数据还有________;(写出相应物理量的名称和对应字母)
(3)只要关系式________成立,即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和.