如图甲,倾角为θ的光滑绝缘斜面,底端固定一带电量为Q的正点电荷.将一带正电小物块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,小物块沿斜面向上滑动至最高点B处,此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙(E1和x1为已知量).已知重力加速度为g,静电力常量为k,由图象可求出( )
A.小物块的带电量
B.A、B间的电势差
C.小物块的质量
D.小物块速度最大时到斜面底端的距离
许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献,也创造出了许多物理学方法,下列关于物理学中思想方法的叙述错误的是( )
A.在探究平行板电容器的电容与介电常数、板间距离、正对面积三者关系的实验中用了控制变量法
B.在建立“平均速度”、“合力与分力”、“合运动与分运动”、“总电阻”、“交流电的有效值”的概念时均用到了“等效替代”法
C.如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度就有一个沿着等势面的分量,在等势面上移动电荷时静电力就要做功,这里用的逻辑方法是假设推理法
D.卡文迪许利用扭秤实验测出引力常量,用了实验模型法
如图所示,在x轴上方,宽度均为d的区域Ⅰ和区域Ⅱ内,存在着方向相反、垂直纸面的两匀强磁场,磁感应强度的大小均为B.坐标原点处有一正离子源,在xOy平面单位时间内发射n0个速率均为v的离子,进入区域Ⅰ的离子按角度均匀分布在y轴两侧各为θ的范围内。现测得y轴右侧θ=30°的粒子经过区域Ⅰ垂直进入区域Ⅱ。若整个装置处于真空中,不计离子重力及离子间的相互作用。(已知:sinθ=a则θ=arcsina;cosθ=a则θ=arccosa)
(1)求离子的比荷;
(2)从区域Ⅱ的上边界与y轴交点处探测到从区域Ⅱ内射出的离子,求该离子进入区域Ⅰ时的角度θ(可以用反三角函数表示);
(3)若离子两侧的分布角可以在0到范围内自由调整,求区域Ⅱ的上边界单位时间内射出的离子数n与分布角之间的关系(不计离子在磁场中运动的时间)。
如图所示,金属杆ab与电源、轨道构成一个闭合回路。金属棒的质量为m,长为L,电阻为R,电源电动势为E,内阻为r,整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面夹角为θ斜向上,结果ab静止于水平导轨上。求:
(1)电路中的电流I;
(2)金属杆ab受到的摩擦力f;
(3)金属杆对导轨的压力FN。
如图所示,现有一个检验某种防护罩承受冲击力的装置,M是半径为R=0.9m的固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平。M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点,水平飞出后落到曲面N的某一点上,N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径的圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点。求:
(1)钢珠刚进入轨道时的动能;
(2)钢珠脱离轨道最高点到落到圆弧N所用时间;
(3)改变弹簧的压缩量,在确保能经过M的情况下,能否找到垂直打到曲面N的钢珠,并简要说出你的理由。
一质量为20g的弹性小球,从高2m处以某一速度竖直向下抛出,落到地面时速度为12m/s,与地面的接触时间为0.1s,最终反弹到5.5m处。设空气阻力恒为重力的0.1倍,求:
(1)小球抛出时的速度v0;
(2)与地面碰撞时损失的机械能∆E;
(3)地面对小球的平均作用力F。