如图所示,空间存在着方向竖直向上的匀强电场和方向垂直于纸面向内,磁感应强度大小为B的匀强磁场,带电量为+q、质量为m的小球Q静置在光滑绝缘的水平高台边缘,另一质量为m不带电的绝缘小球P以水平初速度v0向Q运动,V0=,已知小球P、Q正碰过程中没有机械能损失且电荷量不发生转移,已知匀强电场的电场强度E=,水平台面距离地面高度h=,重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)求P、Q两球首次发生弹性碰撞后,小球Q的速度大小。
(2)P、Q两球首次发生弹性碰撞后,经多少时间小球P落地?落地点与平台边缘的水平距离多大?
如图所示,倾角=30°的两光滑金属导轨ab、cd平行放置,且导轨足够长,电阻可忽略,其间距L=1m。磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直导轨平面向上,一质量为m=0.2kg、电阻R0=1的金属棒MN垂直放置在导轨ab、cd上且始终与导轨接触良好。将并联的电阻R1=3,R2=6通过电键S连接在两导轨顶端。取重力加速度g=10m/s2,闭合开关S后,将金属棒由静止释放,若金属棒下滑位移x=2m时刚好达到收尾速度,则:
(1)请计算导体杆的最终收尾速度;
(2)请计算从静止到刚好达到收尾速度过程中R1上产生的热量;
(3)计算金属棒由静止到收尾速度经历的时间。(第(3)问保留两位有效数字)
一种测定电子比荷的实验装置如图所示.真空玻璃管内,阴极K发出的电子经阳极A与阴极K之间的高压加速后,形成一细束电子流,以平行于平板电容器极板的速度进入两极板C、D间的区域,若两极板C、D间无电压,电子将打在荧光屏上的O点,若在两极板间施加电压U,则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点;若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,则电子在荧光屏上产生的光点又回到O.已知极板的长度l=25cm.C、D间的距离d=5cm,极板右侧到荧光屏的距离为 L=12.5cm,U=128V,B=1.6×10-4T.P点到O点的距离y=10cm,试求电子的比荷.(保留两位有效数字)
如图所示,当开关S断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上电键,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零.(已知电子电量为e)
(1)求此时光电子的最大初动能的大小.
(2)求该阴极材料的逸出功.
要测定一个未知电阻,实验室提供以下器材:
待测电阻,阻值约为,额定电流为
电流表量程为,内阻
电流表量程为,内阻r2约为0.1Ω
变阻器,电阻变化范围为
变阻器,电阻变化范围为
定值电阻
定值电阻
电源电动势E约为9V,内阻很小
要求实验时测量尽可能准确,请设计实验电路(请在电路中标注好各器材的符号)
如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.
(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,为完成实验需满足(______)
A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2 C.m1>m2,r1=r2 D.m1<m2,r1=r2
(2)以下是本实验需要完成的必要步骤是________.(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2;
B.测量小球m1开始释放高度h;
C.测量抛出点距地面的高度H;
D.分别找到m1、m2碰撞前后平均落地点的位置M、P、N;
E.测量平抛射程OM,OP,ON。
(3)若两个小球相碰前后的动量守恒,验证动量守恒的表达式可以表示为__________(利用(2)中所测量的物理量表示)