如图22所示,两个共轴的圆筒形金属电极,外电极接地,其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d,外筒的外半径为r,在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场,磁感强度的大小为B。在两极间加上电压,使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为m、带电量为+q的粒子,从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发,初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S,则两电极之间的电压U应是多少?(不计重力,整个装置在真空中)
[物理─选修3-5] (1)天然放射性元素 94 239 Pu 经过次 α 衰变和次 β 衰变,最后变成铅的同位素。(填入铅的三种同位素 82 206 Pb 、 82 207 Pb 、 82 208 Pb 中的一种) (2)某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。图中两摆摆长相同,悬挂于同一高度, A、B 两摆球均很小,质量之比为1∶2。当两摆均处于自由静止状态时,其侧面刚好接触。向右上方拉动 B 球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角,然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动,且最大摆角成30°。若本实验允许的最大误差为±4%,此实验是否成功地验证了动量守恒定律?
[物理─选修3-3] (1)如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体,由于虹吸现象,活塞上方液体逐渐流出。在此过程中,大气压强与外界的温度保持不变。关于这一过程,下列说法正确的是。(填入选项前的字母,有填错的不得分)
(2)一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活塞相对于底部的高度为 h ,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时,活塞下降了 h /4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界天气的压强和温度始终保持不变,求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。
一足够长的斜面,最高点为 O 点,有一长为 l=1.00m 的木条 AB , A 端在斜面上, B 端伸出斜面外。斜面与木条间的磨擦力足够大,以致木条不会在斜面上滑动。在木条 A 端固定一个质量为 M=2.00kg 的重物(可视为质点), B 端悬挂一个质量为 m=0.50kg 的重物。若要使木条不脱离斜面,在下列两种情况下, OA 的长度各需满足什么条件? (Ⅰ)木条的质量可以忽略不计。 (Ⅱ)木条质量为 m=0.50kg ,分布均匀。
如图,一质量m =1kg的木块静止的光滑水平地面上。开始时,木块右端与墙相距L =0.08m;质量为m =1kg的小物块以初速度 v 0 =2m/s滑上木板左端。木板长度可保证物块在运动过程中不与墙接触。物块与木板之间的动摩擦因数为 μ = 0.1,木板与墙的碰撞是完全弹性的。取g =10m/s2,求: (1)从物块滑上木板到两者达到共同速度时,木板与墙碰撞的次数及所用的时间; (2)达到共同速度时木板右端与墙之间的距离。
图为一电流表的原理示意图。质量为 m 的均质细金属棒 MN 的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,弹簧劲度系数为 k 。在矩形区域 abcd 内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。与 MN 的右端 N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数, MN 的长度大于 ab 。当 MN 中没有电流通过且处于平衡状态时, MN 与矩形区域的 cd 边重合:当 MN 中有电流通过时,指针示数可表示电流强度。 (1)当电流表示数为零时,弹簧伸长多少?(重力加速度为 g ) (2)若要电流表正常工作, MN 的哪一端应与电源正极相接? (3)若 k =2.0N/m, a b =0.20m, b c =0.050m, B =0.20T,此电流表的量程是多少?(不计通电时电流产生的磁场的作用) (4)若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为多大?