如图所示,在xoy平面的第II象限内有半径为R的圆分别与x轴、y轴相切于P、Q两点,圆内存在垂直于xoy面向外的匀强磁场。在第I象限内存在沿轴y负方向的匀强电场,电场强度为E。一带正电的粒子(不计重力)以速率v0从P点射入磁场后恰好垂直y轴进入电场,最后从M(3R,0)点射出电场,出射方向与x轴正方向夹角为α,且满足α=45°,求:
(1)带电粒子的比荷;
(2)磁场磁感应强度B的大小;
(3)粒子从P点入射磁场到M点射出电场的时间。
如图所示,水平放置的圆盘上,在其边缘C点固定一个小桶,桶的高度不计,圆盘半径为R=1m,在圆盘直径CD的正上方,与CD平行放置一条水平滑道AB,滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上,且B点距离圆盘圆心的竖直高度h=1.25m,在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块(可视为质点),物块与滑道的动摩擦因数为μ=0.2,现用力F=4N的水平作用力拉动物块,同时圆盘从图示位置,以角速度ω=2π rad/s,绕通过圆心O的竖直轴匀速转动,拉力作用在物块一段时间后撤掉,最终物块由B点水平抛出,恰好落入圆盘边缘的小桶内。g取10 m/s2。
(1)若拉力作用时间为0.5 s,求所需滑道的长度;
(2)求拉力作用的最短时间。
如图所示,一根柔软的弹性绳子右端固定,左端自由,A、B、C、D…为绳上等间隔的点,相邻两点间间隔为50cm,现用手拉着绳子的端点A使其上下振动,若A点开始向上运动,经0.1 s 第一次达到最大位移,其数值为10cm,此时C点恰好开始振动,求:
(1) 绳子形成的向右传播的横波速度为多大?
(2) 从A开始振动,经多长时间K点第一次达到波峰?
(3) 在图示坐标系中画出当K点第一次达到波峰时的波形图。
如图所示,一小型发电机内有N=100匝矩形线圈,线圈面积S=0.10 m2, 线圈总电阻r=1Ω。在外力作用下矩形线圈在磁感应强度B=0.10 T的匀强磁场中,以恒定的转速n =50 r/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动,发电机线圈两端与R=9 Ω的电阻构成闭合回路. 从线圈平面通过中性面时开始计时.求:
(1)转过30°时线圈中产生的瞬时电动势的大小;
(2)转过60°的过程中通过电阻R的电荷量;
(3)线圈转动一周,电流通过电阻R产生的焦耳热。
二极管是一种半导体元件,其特点是具有单向导电性,即电流从正极流入时电阻比较小,而从负极流入时电阻比较大。
(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线, 因二极管外壳所印的标识模糊,为判断该二极管的正、负极,他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻。其步骤是:将选择开关旋至合适倍率,进行欧姆调零,将黑表笔接触二极管的左端,红表笔接触右端时,指针偏角比较小;然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量,指针偏角比较大,由此判断 端为二极管的正极(选填“左”、“右”);
(2)厂家提供的伏安特性曲线如右下图。为了验证厂家提供的数据,该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘,可选用的器材有:
A.直流电源E:电动势5V,内阻忽略不计
B.直流电源E:电动势3V,内阻忽略不计
C.滑动变阻器R:0-20Ω
D.电压表V1:量程3V,内阻约500kΩ
E.电压表V2:量程45V,内阻约20kΩ
F.电流表uA:量程300uA,内阻约400Ω
G.电流表mA:量程50mA,内阻约5Ω
H.待测二极管D
I.单刀单掷开关;
J.导线若干
①为了提高测量结果的准确度,选用的器材 (填序号字母);
②为了达到测量目的,请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路原理图;
③为了保护二极管,反向电压不要达到40V,请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议: 。
用单摆测定重力加速度的实验中:
(1)实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图所示,该摆球的直径d = cm;
(2)接着测量了摆线的长度为l0,实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图像如图所示,则重力加速度的表达式为 ;
(3)某小组改变摆线长度l0,测量了多组数据,在进行数据处理时,甲同学把摆线长l0作为摆长,直接利用公式求出各组重力加速度,再求出平均值;乙同学作出T2-l0图像后求出斜率,然后算出重力加速度,两位同学处理数据的方法对结果的影响是:甲 ,乙 。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)