如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场. 电场强度大小为E,方向竖直向上. 当粒子穿出电场时速度大小变为原来的倍. 已知带电粒子的质量为m,电量为q,重力不计. 粒子进入磁场前的速度与水平方向成60°角,如图. 试解答:(1)粒子带什么电?(2)带电粒子在磁场中运动时速度多大?(3)该圆形磁场区域的最小面积为多大?
气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图32所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB。b.调整气垫导轨,使导轨处于水平。c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上。d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1。e.按下电钮放开卡销,同时使记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。(1)实验中还应测量的物理量是_____________________。(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是____________________,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是___________。
在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图30甲、乙两种装置:
(1)若入射小球质量为m,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则 ( ) A.m1>m2 r1>r2 B.m1>m2 r1<r2 C.m1>m2 r1=r2 D.m1<m2 r1=r2 (2)若采用乙装置进行实验,以下所提供的测量工具中必需的是——· A.直尺 B.游标卡尺 c.天平 D.弹簧秤 E.秒表 (3)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则在用甲装置实验时(P为碰前入射小球 落点的平均位置),所得“验证动量守恒定律”的结论为(用装置图中的字母表示)———· (4)在实验装置乙中,若斜槽轨道是光滑的,则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过 程中的机械能守恒.这时需要测是的物理量有:小球释放初位置到斜槽末端的高度差h1, 小球从斜槽末端做平抛运动的水平位移s、竖直高度h2,则所需验证的关系式为:——·
如图5所示气垫是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在轨道上,滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫轨道以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下: a.调整气垫轨道,使导轨处于水平; b.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上; c.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计数器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间和; d.用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离、滑块B的右端到D挡板的距离。 (1)试验中还应测量的物理量是 ; (2)利用上述过程测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是 ; (3)利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是 .
实验室中利用图示装置可以测定重力加速度g,其中小车的质量M约350g,此外还可以提供的器材有
为了测量简单,可以平衡摩擦力,但砂和小桶的总质量m不满足的条件.请从上述器材中选出必须的器材,设计一个测定重力加速度的方法.(1)选择必要的器材是________.(2)说明实验中平衡摩擦力的简单方法:________(3)说明实验中需要测量的物理量,并推导计算重力加速度的公式.
如图所示,长为L的细绳上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,在细线的下端吊一个质量为m的铁球(可视作质点),球离地的高度h=L,当绳受到大小为3mg的拉力时就会断裂。现让环与球一起以的速度向右运动,在A处环被挡住而立即停止,A离右墙的水平距离也为L.不计空气阻力,已知当地的重力加速度为.试求:(1)在环被挡住而立即停止时绳对小球的拉力大小;(2)在以后的运动过程中,球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?