如图所示,半径为r的圆形区域内有平行于纸面的匀强电场,电场方向与水平方向成60°角斜向右下方,同心大圆半径为3r,两圆间有垂直于纸面向里的匀强磁场(内、外边界上均有磁场)。一比荷为k的带电粒子由静止经电压为U0的加速电场加速后恰好沿磁场边界的切线进入磁场,并恰好从内圆的最高点A处垂直电场方向进入偏转电场,并从最低点C处离开电场。不计粒子重力。
(1)求匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)求偏转电场的电场强度的大小。
在实验室,物理兴趣小组同学首先采用了伏安法测量了一电源的电动势和内阻。
(1)在伏安法测电源电动势和内阻的实验中,若电流表内阻为1Ω,按如图甲所示电路进行实验,根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图乙所示的U-I图象,则电源的电动势E=_________V、内阻r=_________Ω。(结果均保留两位有效数字)
(2)将该电源和滑动变阻器R(阻值范围为0~20Ω)连接成如图丙所示的电路,闭合开关,调节滑动变阻器R的阻值。在R的变化范围内,电源的最大输出电功率为_________W,此时滑动变阻器R接入电路的电阻为_________Ω。(结果均保留两位有效数字)
用图甲所示装置探究物体的加速度与力、质量的关系。实验前已经调节滑轮高度,使滑轮和小车间的细线与木板平行,已经平衡了摩擦力。g=9.8m/s2。
(1)实验时保持小车(含车中砝码)的质量M不变,用打点计时器测出小车运动的加速度a。
图乙为悬挂一个钩码后实验中打出纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测得各计数点到A点间的距离如图乙所示。已知所用电源的频率为50Hz,则小车的加速度大小a=_______m/s2。若悬挂钩码的质量为50g,把悬挂的钩码和小车(含车中砝码)看成一个整体,则小车(含车中砝码)的质量M=_______kg。(结果均保留两位有效数字)
(2)实验时保持悬挂钩码的质量m不变,在小车上增加砝码,改变小车的质量,得到对应的加速度,若用加速度作为纵轴,小车(含车中砝码)的质量用M表示,为得到线性图象,则横轴代表的物理量为______
A.小车(含车中砝码)的质量M
B.小车(含车中砝码)的质量与悬挂钩码的质量之和m+M
C.小车(含车中砝码)的质量与悬挂钩码的质量之和的倒数
D.悬挂钩码质量的倒数
如图所示,一匀强磁场区域边界为MN,方向竖直向下,光滑水平桌面上有一边长为L的正方形线框(线框左右两边与MN平行),以大小为v0的速度沿垂直磁场边界方向进入磁场,当线框全部进入磁场时速度恰好为零。用v表示线框的速度大小,x表示线框的位移(以线框右边与MN重合时的位置为初位置),t表示线框运动的时间(从线框右边与MN重合开始计时),则下列图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
如图所示,a、b两小球(均可视为质点)分别从直径在水平线上的半圆轨道顶端和足够长的斜面轨道顶端O点以大小相等的初速度同时水平抛m,且同时落到各自轨道上。已知半圆轨道的半径为10m,斜面轨道的倾角。不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则( )
A.两小球抛出时的速度大小为10m/s
B.两小球抛出时的速度大小为15m/s
C.两小球在空中的运动时间为s
D.两小球在空中的运动时间为1.5s
2020年3月9日,我国成功发射北斗系统第54颗导航卫星,这是“北斗三号”中的第2颗地球静止轨道卫星。该卫星在短报文通信、精密单点定位等特色服务上发挥着关键作用。下列对该星的分析正确的是( )
A.该卫星在轨道上运行时一定经过辽阳的正上空
B.若只已知地球半径、地球表面的重力加速度和地球自转周期则可以求出该卫星距地面的高度
C.若只已知地球的自转周期,则可以求出该卫星的角速度大小
D.若只已知地球第一宇宙速度和地球表面的重力加速度,则可以求出该卫星的线速度大小