如图所示,方向为水平向右的匀强电场中,有一质量为m=0.1kg的带电小球,所带的电荷量是,现用长为L=0.25m的细线悬于O点,当小球平衡时,细线和竖直方向的夹角为θ=600,求:
(1)电场强度E是多少?
(2)现给小球一个初速度,速度方向和细线垂直,使小球恰能在竖直平面内做逆时针方向的圆周运动,则圆周运动过程中速度的最小值为多少?
(3)在(2)问条件下,若当小球运动到最高点时,细线突然断了,小球将做类似斜上抛的运动,则小球以后运动过程中的最小速度是多少?(提示:用等效复合场)
如图所示,一个质量为m,电荷量+q的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,金属板长L,两板间距d,微粒射出偏转电场时的偏转角θ=30°,又接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区,求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度v0是多大?
(2)两金属板间的电压U2是多大?
(3)若该匀强磁场的磁感应强度B,微粒在磁场中运动后能从左边界射出,则微粒在磁场中的运动时间为多少?
(4)若该匀强磁场的宽度为D,为使微粒不会从磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
如图所示,小球孔径略大于细杆直径,杆在水平方向固定,调节水平风力的大小,恰好使小球在杆上做匀速运动,这时小球所受的风力等于小球重力的0.6倍,求小球与杆间的动摩擦因数.
如图所示,平行板电容器上板M带正电,两板间电压恒为U,极板长为(1+)d,板间距离为2d,在两板间有一圆形匀强磁场区域,磁场边界与两板及右侧边缘线相切,P点是磁场边界与下板N的切点,磁场方向垂直于纸面向里,现有一带电微粒从板的左侧进入磁场,若微粒从两板的正中间以大小为V0水平速度进入板间电场,恰做匀速直线运动,经圆形磁场偏转后打在P点.
(1)判断微粒的带电性质并求其电荷量与质量的比值;
(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)若带电微粒从M板左侧边缘沿正对磁场圆心的方向射入板间电场,要使微粒不与两板相碰并从极板左侧射出,求微粒入射速度的大小范围.
如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和变阻器.电源电动势E=12V,内阻r=1.0Ω一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的,取g=10m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:
(1)金属棒所受到的安培力;
(2)通过金属棒的电流;
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值.
两个相同的回旋加速器,分别接在加速电压U1和U2的高频电源上,且U1>U2,有两个相同的带电粒子分别在这两个加速器中运动,设两个粒子在加速器中运动的时间分别为t1和t2,获得的最大动能分别为Ek1和Ek2,则( )
A.t1<t2,Ek1>Ek2 | B.t1=t2,Ek1<Ek2 |
C.t1>t2,Ek1=Ek2 | D.t1<t2,Ek1=Ek2 |
如图所示,在E=103V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R=0.4m,一带正电荷q=10-4C的小滑块质量为m=0.04kg,与水平轨道间的动摩因数μ=0.2,取g=10m/s2,求:
(1)小球应在水平轨道上离N点多远处释放?
(2)小球通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点)
(3)小球经过C点后最后落地,落地点离N点的距离。
如图所示,在两条平行的虚线间存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场,在与右侧虚线相距为L处有一个与电场平行的屏.现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计),以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中,v0方向的延长线与屏的交点为O.试求:
(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间;
(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值;
(3)粒子打在屏上的点P到O距离x.
如图所示,物体在有动物毛皮的斜面上运动,由于毛皮的特殊性,引起物体的运动有如下特点:①顺着毛的生长方向运动时,毛皮产生的阻力可以忽略;②逆着毛的生长方向运动时,会受到来自毛皮的滑动摩擦力,且动摩擦因数u恒定.斜面顶端距水平面高度为h=0.8m,质量为m=2kg的小物块M从斜面顶端A由静止滑下,从O点进入光滑水平滑道时无机械能损失,为使M制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线B处的墙上,另一端恰位于水平轨道的中点C,已知斜面的倾角θ=53°,动摩擦因数均为μ=0.5,其余各处的摩擦不计,重力加速度g=10m/s2,下滑时逆着毛的生长方向,求:
(1)弹簧压缩到最短时的弹性势能(设弹簧处于原长时弹性势能为零)
(2)若物块M能够被弹回到斜面上,则它能够上升的最大高度是多少?
(3)物块M在斜面上滑过程中下滑的总路程。
某同学用如图所示的装置测定重力加速度:
(1)电火花计时器的工作电压为______,频率为________。
(2)打出的纸带如图所示,实验时纸带的______端应和重物相连接。(选填“甲”或“乙”)
(3)纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为 m/s2。
(4)若当地的重力加速度数值为9.8 m/s2,请任意写出一个测量值与真实值有差异的原因: 。
如图所示,轻弹簧的两端与质量均为2m的B.C两物块固定连接,静止在光滑水平面上,物块C紧靠挡板不粘连,另一质量为m的小物块A以速度从右向左与B发生弹性正碰,碰撞时间极短可忽略不计,(所有过程都是在弹簧弹性限度范围内)求:
(1)A.B碰后瞬间各自的速度;
(2)弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比;
如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成I、II两部分,初状态整个装置静止不动处于平衡,I、II两部分气体的长度 均为,温度为,设外界大气压强为保持不变,活塞横截面积为S,且,环境温度保持不变,求:
①在活塞A上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m,两活塞在某位置重新处于平衡,活塞B下降的高度;
②现只对II气体缓慢加热,使活塞A回到初始位置,此时II气体的温度;
如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨MAC.NBD水平放置,MA.NB间距L=0.4m,AC.BD的延长线相交于E点且AE=BE,E点到AB的距离d=6m,M、N两端与阻值R=2Ω的电阻相连,虚线右侧存在方向与导轨平面垂直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。一根长度也为L=0.4m、质量m=0.6kg、电阻不计的金属棒,在外力作用下从AB处以初速度沿导轨水平向右运动,棒与导轨接触良好,运动过程中电阻R上消耗的电功率不变,求:
(1)电路中的电流I;
(2)金属棒向右运动d/2过程中克服安培力做的功W;
2014年3月8日凌晨马航客机失联后,西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星,为地面搜救提供技术支持。特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术。如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图,“北斗系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动,卫星“G1”和“G3”的轨道半径均为r,某时刻两颗工作卫星分别为轨道上的A.B两位置,高分一号在C位置,若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力。则以下说法正确的是
A.卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等均为
B.卫星“G1”由位置A运动到位置B所需要的时间为
C.如果调动“高分一号”卫星到达卫星“G3”所在的轨道,必须对其减速
D.高分一号是低轨道卫星,其所在高度由稀薄气体,运行一段时间后,高度会降低,速度增大,机械能会减小