如图所示,直线OO′代表水平的绝缘平面,带电的电容器极板a、b垂直放置在水平面上,内部场强为4×105N/C,直线OO′上方、极板a的左侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场,有一带电粒子从直线直线OO′上的M点以水平向左的速度射出,经过磁场的偏转,粒子恰好从极板a上的小孔N射入电容器内部,经过内部电场的偏转,粒子以2×107m/s垂直打到直线OO′上的P点,P与极板a的距离为0.2m,带电粒子的比荷为2.5×109C/kg,带电粒子重力不计,求
(1)极板a上的小孔N与直线OO′距离
(2)匀强磁场的磁感应强度。
如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置,在距汽缸底部l=36cm处有一与汽缸固定连接的卡环,活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体当气体的温度T0=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时,活塞与汽缸底部之间的距离l0=30cm,不计活塞的质量和厚度现对汽缸加热,使活塞缓慢上升,求:
(1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1;
(2)封闭气体温度升高到T2=540K时的压强p2.
如图所示,在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ,OP=OQ=R,一束单色光垂直OP面射入玻璃体,在OP面上的入射点为A,OA=,此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出,且与x轴交于D点,OD=R
求:(1)该玻璃的折射率是多少?
(2)将OP面上的该单色光至少向上平移多少,它将不能从PQ面直接折射出来.
实验如图,是一个用单摆测重力加速度的实验装置.
(1)实验中,要求摆线与悬点连接处要用铁架夹住摆线,不能随意地将摆线绕在铁架上,其原因是:_____
A. 防止摆角大于5度
B. 防止测量摆长时无法得到较精确的数据
C. 防止摆球在摆动过程中摆长不断发生变化
D. 防止摆线固定点松动,造成摆长越来越长
(2)以下是某同学在一次实验中记录到的两组数据,请根据表格数据,把表格中需要计算的物理量填上,并求出当地重力加速度的测量值(保留两位小数)
次数 | 摆线长度(cm) | 摆球直径(cm) | 50次全振动时间 (s) | 摆长L(cm) | 重力加速度g (m/s2) |
1 | 97.0 | 2 | 100 |
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2 | 79 | 2 | 90 |
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结论:本次实验测得当地的重力加速度_____(m/s2).
(3)若两个摆长不等的单摆,摆球质量之比,在同一地方做小角度摆动时摆角相等,他们通过最低点时的速度之比,则他们的周期之比_____.
某同学用如图甲所示的装置验证碰撞中动量守恒.一根长为L的轻质细线一端拴住质量为mA的小钢球A,细线的另一端固定在悬点O,在最低点的前后放置一光电门,光电门下的水平面上放一质量为mB的金属物块B,物块的上表面中央固定一轻质的遮光片.现将小球向右拉至细线水平后静止释放,小球在最低点与物块碰撞后反弹上升,测出小球反弹上升时细线的最大偏角为θ,光电门记录的时间为t,已知重力加速度为g.则
(1)用50分度的游标卡尺测遮光片的宽度如图乙所示,则遮光片的宽度d=___________mm;
(2)小球与物块的质量大小关系为mA______________mB(选填“>”“=”或“<”);
(3)验证小球与物块在碰撞过程中动量守恒的表达式为_________.(用字母mA、mB、L、d、θ、t、g表示)
半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环用一根长为L的绝缘轻细杆悬挂于O1点,杆所在直线过圆环圆心,在O1点的正下方有一半径为L+2r的圆形匀强磁场区域,其圆心O2与O1点在同一竖直线上,O1点在圆形磁场区域边界上,磁感应强度为B,如图所示.现使绝缘轻细杆从水平位置由静止释放,下摆过程中金属圆环所在平面始终与磁场垂直,已知重力加速度为g,不计空气阻力及摩擦阻力,则( )
A.圆环最终会静止在O1点的正下方
B.圆环第一次进入磁场的过程通过圆环的电荷量大小为
C.圆环在整个过程中产生的焦耳热为
D.圆环在整个过程中产生的焦耳热为