学校开展研究性学习,某同学为了探究杆子转动时的动能表达式,设计了下图甲所示的实验:质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴O处,杆由水平位置静止释放,用置于圆弧上某位置的光电门测出另一端A经过该位置时的瞬时速度vA,并记下该位置与转轴O的高度差h.
(1)该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图乙为 mm.
(2)调节光电门在圆弧上的位置,测得多组数据如表格所示.请选择适当的数据处理方法,猜想并写出vA与h的函数关系等式.
组次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
h/m | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
vA(m/s) | 1.73 | 2.12 | 2.46 | 2.74 | 3.00 |
(3)当地重力加速度g取10m/s2,不计一切摩擦,结合你找出的函数关系式,根据守恒规律写出此杆转动时动能的表达式EK= (请用数字、质量m、速度vA表示).
某同学设计的可调电源电路如图(a)所示,E=3V为无内阻的理想电源,R0=3为保护电阻,滑动变阻器的全电阻R=6,P为滑片位于图示位置,闭合电键S.
(1)用理想电压表测量A、P间的电压;将电压表调零,选择合理的档位,示数如图 (b),电压值为 V.
(2)用理想电流表代替电压表接入相同位置,测得电流约为 A.(此问结果保留两位有效数字).
(3)若电源电路中不接入R0,则在使用过程中,存在的风险 (填“断路”或“短路”).
如图所示,绝缘弹簧的下端固定在光滑斜面底端,弹簧与斜面平行,带电小球Q(可视为质点)固定在绝缘斜面上的M点,且在通过弹簧中心的直线ab上.现将与Q大小相同、带电也相同的小球P,从直线ab上的N点由静止释放,若两小球可视为点电荷,在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中,下列说法中正确的是
A.小球P的速度一定先增大后减小
B.小球P的机械能一定在减少
C.小球P速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零
D.小球P与弹簧系统的机械能一定增加
如图所示,长均为d的两正对平行金属板MN、PQ水平放置,板间距离为2d,板间有正交的匀强电场和匀强磁场,一带电粒子从MP的中点O垂直于电场和磁场方向以v0射入,恰沿直线从NQ的中点A射出;若撤去电场,则粒子从M点射出(粒子重力不计).以下说法正确的是
A.该粒子带正电
B.该粒子带正电、负电均可
C.若撤去磁场,则粒子射出时的速度大小为2v0
D.若撤去磁场,则粒子射出时的速度大小为v0
长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁感强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,电量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是
A.使粒子的速度v<BqL/4m
B.使粒子的速度v>5BqL/4m
C.使粒子的速度v>BqL/m
D.使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m
如图所示,传送带与水平面夹角为θ,以速度逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数,则下图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是