如图所示的装置,其中AB部分为一长为L并以v速度顺时针匀速转动的传送带,BCD部分为一半径为r竖直放置的粗糙半圆形轨道,直径BD恰好竖直,并与传送带相切于B点。现将一质量为m的可视为质点的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ.()(1)滑块到达B点时对轨道的压力大小;(2)滑块恰好能到达D点,求滑块在粗糙半圆形轨道中克服摩擦力的功;(3)滑块从D点再次掉到传送带上E点,求AE的距离.
1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直。处粒子源产生的粒子,质量为、电荷量为 ,在加速器中被加速,加速电压为。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1) 求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;
(2) 求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间 ;
(3) 实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为、,试讨论粒子能获得的最大动能。
"探究加速度与物体质量、物体受力的关系"的实验装置如图甲所示. (1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度=.(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表
请根据实验数据作出的关系图像
(3)根据提供的试验数据作出的图线不通过原点,请说明主要原因。
一气象探测气球,在充有压强为(即)、温度为的氦气时,体积为。在上升至海拔高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热,保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为。求: (1)氦气在停止加热前的体积;
(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积。
如图,是边长为的正方形。质量为、电荷量为的电子以大小为的初速度沿纸面垂直于边射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从边上的任意点入射,都只能从点射出磁场。不计重力,求:
(1)次匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小;
(2)此匀强磁场区域的最小面积。
利用图(a)实验可粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻璃管水平放置,管内塞有潮湿小棉球,实验者从玻璃管的一端吹气,棉球从另一端飞出,测得玻璃管内部截面积,距地面高度,棉球质量,开始时的静止位置与管口的距离,落地点与管口的水平距离。然后多次改变,测出对应的,画出关系图线,如图(b)所示,并由此得出相应的斜率。
(1)若不计棉球在空中运动时的空气阻力,根据以上测得的物理量可得,棉球从端飞出的速度=。 (2)假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值,不计棉球与管壁的摩擦,重力加速度,大气压强均为已知,利用图(b)中拟合直线的斜率可得,管内气体压强=。 (3)考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦,则(2)中得到的与实际压强相比(填偏大、偏小)。