如图为实验室筛选带电粒子的装置示意图:左端加速电极M、N间的电压为U1。中间速度选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强磁场的场强B1=1.0T,两板电压U2=1.0×102V,两板间的距离D=2cm。选择器右端是一个半径R=20cm的圆筒,可以围绕竖起中心轴顺时针转动,筒壁的一个水平圆周上均匀分布着8个小孔O1至O8。圆筒内部有竖直向下的匀强磁场B2。一电荷量为q=1.60×10-19C、质量为m=3.2×10-25kg的带电的粒子,从静止开始经过加速电场后匀速穿过速度选择器。圆筒不转时,粒子恰好从小孔O8射入,从小孔O3射出,若粒子碰到圆筒就被圆筒吸收。求:
(1)加速器两端的电压U1的大小;
(2)圆筒内匀强磁场B2的大小并判断粒子带正电还是负电;
(3)要使粒子从一个小孔射入圆筒后能从正对面的小孔射出(如从O1进从O5出),则圆筒匀速转动的角速度多大?
如图所示为水上滑梯的简化模型:倾角θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接,起点A距水面的高度H=7m,BC长d=2m,端点C距水面的高度h=1m。质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.1。已知cos37°=0.8,sin37°=0.6,运动员在运动过程中可视为质点,g取10 m/s2。求:
(1)运动员从A滑到B所需的时间t;
(2)运动员到达C点时的速度大小VC;
(3)保持水平滑道端点在同一竖直线上,调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′ 位置时,运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大,求此时滑道B′C′距水面的高度h′.
如图甲所示是航空母舰上一种弹射装置的模型,“E”字形铁芯长为l的三个柱脚的两条缝中存在正对的由B指向A、C的磁场,该磁场任意时刻均可视为处处大小相等方向相同(如图乙所示),初始时缝中有剩余磁场,磁感应强度为B0;绕在B柱底部的多匝线圈P用于改变缝中磁场的强弱,已知通过线圈P加在缝中的磁场与线圈中的电流大小存在关系B=k1I.Q为套在B柱上的宽为x、高为y的线圈共n匝,质量为m,电阻为R,它在外力作用下可沿B柱表面无摩擦地滑动,现在线圈P中通以I=k2t的电流,发现Q立即获得方向向右大小为a的加速度,则
(1)线圈P的电流应从a、b中的哪一端注入?t=0时刻线圈Q中的感应电流大小I0。
(2)为了使Q向右运动的加速度保持a不变,试求Q中磁通量的变化率与时间t的函数关系
(3)若在线圈Q从靠近线圈P处开始向右以加速度a匀加速直到飞离B柱的整个过程中,可将Q中的感应电流等效为某一恒定电流I,则此过程磁场对线圈Q做的功为多少?
小明做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,已知小灯泡标称值是“2.5V,0.3A”,不考虑电压表分流引起的误差,请完成如下小题:
(1)为初步了解小灯泡的电阻值,小明使用多用电表的欧姆档按正确测量步骤进行测量,根据图甲所示,小灯泡阻值为_____Ω
(2)为进一步探究小灯泡伏安特性,小明连接了如图乙所示实物图,请在图中补上一根导线,使实验能够正常进行。
(3)按要求操作得到数据如下表所示,第7组中电压表示数如图丙所示,则U=___V;判断U=0、I=0时的小灯泡电阻值为_______Ω,试分析此电阻值远小于(1)中阻值的原因__________
甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验,乙同学准备做“探究功与速度变化的关系”(使用橡皮筋改变功的方案)实验。
(1)图1中A、B、C、D、E、F为部分器材,甲同学应选择______,乙同学应选择______(填写相应的字母)
(2)图2是实验中得到的纸带①、②,计算可得vb=____m/s;纸带________是验证机械能守恒定律实验得到的(填“①”或“②”)(计算结果保留到小数点后两位)
(3)关于这两个实验下列说法正确的是( )
A.甲同学可以在纸带上任意取6—7个连续分布的计时点完成验证
B.甲同学一定能得到物体动能的增加量等于重力势能的减少量
C.乙同学实验时倾斜轨道的目的是保证橡皮筋的弹力保持不变
D.乙同学应该利用平均速度来完成探究
如图所示,一个质量为0.4 kg的小物块从高h=0.05m的坡面顶端由静止释放, 滑到水平台上,滑行一段距离后,从边缘O点水平飞出,击中平台右下侧挡板上的P点.现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系,挡板的形状满足方程y=x2-6(单位:m),不计一切摩擦和空气阻力,g=10m/s2,则下列说法正确的是
A.小物块从水平台上O点飞出的速度大小为1m/s
B.小物块从O点运动到P点的时间为l s
C.小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5
D.小物块刚到P点时速度的大小为10 m/s