如图,两个水平宽度均为d=0.2m的相邻区域Ⅰ、Ⅱ存在磁场和电场,其中区域Ⅰ有匀强磁场,方向垂直纸面向外,磁感应强度B=0.1T,区域Ⅱ有水平向左的匀强电场E。某带正电微粒从区域Ⅰ的左侧某点射入磁场,入射速度大小v=103m/s,与水平方向成30°。已知微粒的比荷,不计重力。
(1)为了使微粒不从Ⅱ区域的右侧射出电场,匀强电场的电场强度E至少为多大;
(2)现将区域Ⅰ的磁感应强度改变为B'=0.2T,通过调节E的大小,微粒在整个场区运动的时间不同,求微粒从进入到射出场区的最长时间。(结果用根式表示)
质量m=2kg的滑块以初速度v0=4.0m/s从斜面底端开始沿斜面向上运动,滑块运动过程中受到一个与速度共线的恒力F作用,经t1=2.0s时间滑块的速度减为零,此时撤去F力,滑块又沿斜面向下滑动。已知斜面的倾角θ=37°,滑块运动过程中始终没有离开斜面,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)滑块上滑过程的加速度大小和方向;
(2)恒力F的大小和方向;
(3)撤去F后,滑块滑到斜面底部的时间t2。
如图所示,重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况,利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验,重物质量m,小车质量M已通过实验测得。
(1)打点计时器使用的电源是________(填选项前的字母)。
A.交流电源B.直流电源
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作方法是________(填选项前的字母)。
A.不挂重物,小车静止放在木板上,把长木板右端逐渐垫高,直到小车开始运动,不再改变右端高度,即认为平衡了摩擦力和其他阻力
B.小车静止放在木板上,挂上重物,给重物下边再逐渐添加钩码,观察小车能否运动,小车能向下运动时,即认为平衡了摩擦力和其他阻力
C.不挂重物,把长木板右端逐渐垫高,打开电源,轻推小车,通过观察小车运动后打点计时器打点是否均匀,如果均匀,则认为平衡了摩擦力和其他阻力
(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离分别为x1、x2、x3……,如图所示,实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg,从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功WOB=________,打B点时小车的动能为EkB=________。
(4)选取纸带上不同点,可以通过作Ek-W来探究动能定理。
假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,该同学仍然认为小车所受拉力大小为mg,则从理论上分析,小车的动能Ek与拉力对小车做功W的图像可能图中的_______。
在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图所示。闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):
(1)若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是_____(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。
(2)若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至____档(填“欧姆×100”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”),再将____(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱,多用电表的示数依次是0、E、E,则发生故障的是_____(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。
如图所示,斜面和水平面由相同材料组成,质量为m的小滑块由斜面上A点静止开始释放,它运动到水平面上C点时的速度为v1,最后停在D点。现给小滑块施加一个竖直向下的恒力F,仍让小滑块由A点静止开始释放,它运动到C点时的速度为v2,忽略在B点因碰撞而损失的能量,水平面足够长,以下判断正确的是( )
A.v1=v2 B.v1<v2
C.最后仍停在D点 D.最后停在D点右侧
匀强磁场方向垂直纸面,规定垂直纸面向里的方向为正,磁感应强度B随时间t变化规律如图甲所示。在磁场中有一细金属矩形回路,回路平面位于纸面内,如图乙所示。令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流,F1、F2、F3分别表示Oa、ab、bc段回路右侧PQ边受到的安培力。则( )
A.I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向
B.I2沿逆时针方向,I3沿顺时针方向
C.F1方向向左,F2方向向右
D.F2方向向右,F3方向向右