如图所示,在竖直面上固定着一根光滑绝缘的圆形空心管,其圆心在O点,过O点的一条水平直径及其延长线上的A.B两点固定着两个电荷。其中固定于A点的为负电荷。所带的电荷量未知,固定于B点的电荷量为Q。在它们形成的电场中,有一个可视为质点的质量为m、带电荷量为q的小球正在空心管中做圆周运动,若已知小球以某一速度通过最低点C处时,小球恰好与空心管上,下壁均无积压且无沿切线方向的加速度,A.B间的距离为L。∠ABC=∠ACB=30°。CO⊥OB,静电力常量为k。
(1)小球和固定在B点的电荷各带什么电,并作出小球受力示意图;
(2)求固定在A点的电荷所带的电荷量。
有一量程为0-5V的电压表V,某同学为了知道它的内阻,采用了下列测量方法:
(1)该同学利用欧姆表通过图甲的方式进行测量,测量时欧姆表的红表笔应该与电压表的_______(填“正”或“负”)极接线柱相连,红表笔与另一接线柱相接。在欧姆表的档位位于“×1k”档时,欧姆表的示数如图乙所示,则电压表的内阻约为______kΩ。
(2)为了更准确地测出这个电压表V的内阻,该同学在实验室找到了下列器材:
电压表:量程0~10V 定值电阻:阻值5000Ω
滑动变阻器:0~50Ω 滑动变阻器:0~10Ω
电源E:电动势12V,内阻很小 开关S、导线若干
该同学设计了如图甲所示的电路,其中甲为___________,乙为_____________(均填“V”或者“”),滑动变阻器应选________(填“”或者“”),。该同学通过调节滑动变阻器的阻值,得到电压表V、的多组读数U、,以U为纵坐标,为横坐标建立坐标系并画出相应图像,如图乙所示,若图像的斜率为k,则电压表的内阻=_____________________(用k和表示)
如图所示,是“验证机械能守恒定律”的实验,在滑块上安装一遮光条,放在水平气垫导轨上从A处由静止释放,光电计时器安装在B处。钩码总质量为m,通过质量不计的细线拉动滑块(含遮光条),遮光条宽度为D.重力加速度为g,光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为,以钩码和滑块整体作为实验的研究对象,则:
(1)实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M?_______(填“是”或“否”)。
(2)实验中还需要测量的物理量是________________________(用文字和对应的符号表示)。
(3)本实验中验证机械能守恒的表达式为:__________________(用以上对应物理量的符号表示)。
如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向的匀强磁场,PQ为两磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为,,一个竖直放置的边长为a,质量为m,电阻为R的正方向金属线框,以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到在每个磁场中各有一半的面积时,线框的速度为,则下列判断正确的是
A.此过程中通过线框截面的电量为
B.此过程中克服安培力做的功为
C.此时线框的加速度为
D.此时线框中的电功率为
如图所示,面积为,内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴匀速转动,转动的角速度为100rad/s,匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动,副线圈所接电阻R=100Ω,电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时,下列说法正确的是
A.线圈中感应电动势的表达式为
B.P上移时,电流表示数增大
C.t=0时刻,电压表示数为100
D.当原副线圈匝数比为1:2时,电阻上消耗的功率为400W
2014年5月10日天文爱好在迎来了“土星冲日”的美丽天象,“土星冲日”是指土星和太阳正好分处地球的两侧,三者几乎成一条直线,如图所示。该天象每378天发生一次,土星和地球绕太阳公转的方向相同,公转轨迹都近似为圆,地球绕太阳公转周期、半径以及引力常量均已知,根据以上信息可求出
A.土星质量
B.土星公转半径
C.土星公转周期
D.土星和地球绕太阳公转速度之比