如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为L。第一、四象限有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子。在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响)。已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、L、t0、B为已知量。(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)
(1)求电压U0的大小。
(2)求t0/2时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。
(3)何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间。
2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京和张家口举办,冰壶是冬奥会运动项目之一。冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图。比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004。在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出。为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少。(g取10m/s2)
某同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路图。已知选用的电流表内阻Rg=5Ω、满偏电流Ig=25mA,当选择开关接3时为量程100V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数据没有标出。
(1)若指针指在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为 ;选择开关接3时其读数为
(2)为了测该多用电表电阻档的电阻和表内电源的电动势,这位同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:
①将选择开关接2,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;
②将电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使电表指针指C处,此时电阻箱的示数如图丙,则C处刻度应为 .
③计算得到多用电表内电池的电动势为 V。(保留2位有效数字)
(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,若指针在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为____ Ω。(保留2位有效数字)
某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放。
(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d= mm。
(2)下列实验要求中不必要的一项是 (请填写选项前对应的字母)。
A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调至水平
D.应使细线与气垫导轨平行
(3)实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系,处理数据时应作出的图象是 (请填写选项前对应的字母)。
A.作出“图象”
B.作出“图象”
C.作出“图象”
D.作出“图象”
如图甲所示,正方形金属线圈abcd位于竖直平面内,其质量为m,电阻为R。在线圈的下方有一匀强磁场,MN和M’N’是磁场的水平边界,并与bc边平行,磁场方向垂直于纸面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落,图乙是线圈由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v—t图象,图中字母均为已知量.重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是
A.金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向
B.金属线框的边长为v1(t2-t1)
C.磁场的磁感应强度为
D.金属线框在0~t4的时间内所产生的热量为
如图,轻质弹簧一端固定在水平面上O点的转轴上,另一端与一质量为m、套在粗糙固定直杆A处的小球(可视为质点)相连,直杆的倾角为37°,OA=OC,B为AC的中点,OB等于弹簧原长,小球从A处由静止开始下滑,初始加速度大小为aA,第一次经过B处的速度为v,运动到C处速度为零,后又以大小为aC的初始加速度由静止开始向上滑行,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是:( )
A. 小球能返回到出发点A处 B. 弹簧具有的最大弹性势能为mv2/2
C. 撤去弹簧,小球不可能在直杆上处于静止 D. aA-aC=2gsin37°