如图所示,一导热性能良好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土,忽略环境温度的变化,在此过程中( )
A.单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多
B.气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大
C.气缸内大量分子的平均动能增大
D.气体的内能增大
太阳喷发大量高能带电粒子,这些粒子形成的“太阳风”接近地球时,假如没有地球磁场, “太阳风”就不会受到地磁场的作用发生偏转而直射地球。在这种高能粒子的轰击下,地球的大气成分可能不是现在的样子,生命将无法存在。地磁场的作用使得带电粒子不能径直到达地面,而是被“运到”地球的南北两极,南极光和北极光就是带电粒子进入大气层的踪迹。假设“太阳风”主要成分为质子,速度约为0.1C(C=)。近似认为地磁场在赤道上空为匀强环形磁场,平均强度为,示意图如图所示。已知地球半径为,质子电荷量,质量。如果“太阳风”在赤道平面内射向地球,太阳喷发高能带电粒子,这些粒子形成的太阳风接近地球时,假如:
(1)太阳风中质子的速度的方向任意,则地磁场厚度d为多少时才能保证所有粒子都不能到达地表?并画出与之对应的粒子在磁场中的轨迹图。(结果保留两位有效数字)
(2)太阳风中质子垂直地表指向地心方向入射,地磁场的厚度至少为多少才能使粒子不能到达地表?并画出与之对应的粒子在磁场中的轨迹图。(结果保留两位有效数字)(时,)
(3)太阳风中粒子的入射方向和入射点与地心连线的夹角为α如图,0<α<90°,磁场厚度满足第(1)问中的要求为定值d。电子质量为me,电荷量为-e,则电子不能到达地表的最大速度和角度α的关系,并画出与之对应的粒子在磁场中的轨迹图。(图中磁场方向垂直纸面)
如图所示,在竖直平面内的光滑水平坑道的左侧有一直角三角形光滑斜面AC,坑道右侧接一半径为R的半圆形光滑轨道DE,且C与D等高。坑道内有一上表面粗糙、与DC水平线等高、质量为2m的平板车。平板车开始在坑道的左侧。已知斜面AC高为10R、长为25R,一质量为m可看成质点的滑块由静止从A点滑下(重力加速度为g),求:
(1)滑块滑到C时速度为多大;
(2)若滑块滑上车的瞬间(拐角处)无机械能损失,且小车到达D点的瞬间滑块恰滑到车的右端,继续滑上半圆形轨道,如果它滑到最高点E时对轨道的压力恰好为零。则滑块在平板车上滑行时产生了多少内能;
(3)若平板车的长度为10R,则滑块与平板车之间的滑动摩擦力大小为多少。
如图甲所示,在光滑绝缘水平面上的MN、OP间存在一匀强磁场,一单匝正方形闭合线框自t=0开始,在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场区域,外力F随时间t变化的图象如图乙所示,已知线框质量m=0.5kg,边长L=0.5m,电阻R=,线框穿过磁场的过程中,外力F对线框做功,求:
(1)线框匀加速运动的加速度a的大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)线框穿过磁场过的程中,线框上产生的热量Q。
为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为30 Ω),有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为50 mA,内阻约10 Ω)
B.电流表A2(量程为3 A,内阻约0.12 Ω)
C.电压表V1(量程为3 V,内阻约3kΩ)
D.电源E(电动势约为3 V,内阻约为0.2 Ω)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω,允许最大电流2.0A);
F.滑动变阻器R2(最大阻值为1k Ω,允许最大电流0.5A);
G.定值电阻R3(20 Ω,允许最大电流1.0A);
H.定值电阻R4(5 Ω,允许最大电流1.0A);
L.定值电阻R5(100 Ω,允许最大电流1.0A);
单刀单掷开关S一个,导线若干。
①为了减小测量误差,电流表应选____,滑动变阻器应选______,定值电阻应选 _______(请填写对应仪器的序号);
②请在下面的线框内画出测量电阻Rx的实验电路图________;
③某次测量中,电压表示数为U时,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=________(用题目中所给字母符号表示)。
甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图(甲)、(乙)、(丙)所示的实验装置,验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同,小车的质量为M,重物的质量为m,试回答下列问题:
(1)甲、乙、丙实验中,必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是____。
A.甲、丙 B.甲、乙 C.甲、乙、丙
(2)实验时,必须满足“M远大于m”的实验小组是____。
(3)实验时,甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确,他们作出的a-F图线如图(丁)中A,B,C所示,则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是____,____,____。