如图所示,在平面直角坐标系xoy的第二象限内有平行于y轴的匀强电场,电场强度大小为E,方向沿y轴负方向。在第一、四象限内有一个半径为R的圆,圆心坐标为(R,0),圆内有方向垂直于xoy平面向里的匀强磁场。一带正电的粒子(不计重力),以速度为v0从第二象限的P点,沿平行于x轴正方向射入电场,通过坐标原点O进入第四象限,速度方向与x轴正方向成,最后从Q点平行于y轴离开磁场,已知P点的横坐标为。求:
(1)带电粒子的比荷;
(2)圆内磁场的磁感应强度B的大小;
(3)带电粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间。
如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4 m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O点为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高.质量m=1 kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O点等高的D点,g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)要使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时初速度v0的最小值;
(3)若滑块离开C点的速度为4 m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间.
如图所示,在水平地面上固定着一个倾角为30°的光滑斜面,斜面顶端有一不计质量和摩擦的定滑轮,一细绳跨过定滑轮,一端系在物体A上,另一端与物体B连接,物体A、B均处于静止状态细绳与斜面平行。若将A、B两物体对调,将A置于距地面h高处由静止释放,设A与地面碰撞后立即停止运动,B在斜面运动过程中不与滑轮发生碰撞,重力加速度为g。试求:
(1)A和B的质量之比;
(2)物体B沿斜面上滑的总时间。
有一内径相同的“U”形玻璃细管ABCD,A端封闭、D端开口,AB、CD长度均为40cm,BC长度为19cm。用水银封闭一定质量的理想气体在A端,竖直段水银柱长为18cm,水平段水银柱长为4cm,如图所示。已知大气压强为75cmHg,温度为27℃,现将其以BC为轴缓慢翻转直到A、D端竖直向上,求:
(1)翻转后AB管中水银柱的长度;
(2)保持A、D端竖直向上,缓慢升高A中气体的温度,使CD管中的水银柱变为18cm,求此时气体的温度。
某同学想要测量实验室中某金属丝的电阻率。实验室中除米尺、学生电源、滑动变阻器、螺旋测微器、开关和导线外,还有一个阻值为3.0Ω的定值电阻R0和一只电压表。利用这些器材,该同学设计如下实验进行测量,实验原理如图 1 所示,实验步骤如下:
(1)把粗细均匀的平直金属丝接在接线柱a、b之间,用米尺测量ab之间的长度 l=0.90m。用螺旋测微器测量该金属丝的直径,示数如图2所示,读得其直径D=______mm。
(2)根据实验原理图 1,请你用笔划线代替导线将图 3 所示的实物图连接完整。(________)
(3)闭合开关,将滑动变阻器的滑片置于合适位置,然后调节线夹c的位置,经过多次实验发现:ac段金属丝的长度为0.30m时电压表达到最大值。由此可得金属丝的总电阻R= _____Ω。
(4)根据以上所测数据,可计算出金属丝的电阻率ρ=_____Ω·m。(保留两位有效数字)
某实验小组设计了如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,其主要步骤如下:
(1)物块 P、Q用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,P底端固定了一竖直宽度为d的轻质遮光条。托住P,使系统处于静止状态(如图所示),用刻度尺测出遮光条所在位置 A与固定在铁架台上的光电门 B之间的高度 h。
(2)现将物块P从图示位置由静止释放,记下遮光条通过光电门的时间为t,则遮光条通过光电门时的速度大小v=____________。
(3)己知当地的重力加速度为g,为了验证机械能守恒定律,还需测量的物理量是_____________(用相应的文字及字母表示)。
(4)利用上述测量的实验数据,验证机械能守恒定律的表达式是 ___________________