为研究某种材料的荧光特性,兴趣小组的同学设计了图示装置,让质子经过MN两金属板之间的电场加速后,进入有界匀强磁场,磁场的宽度L=0.25m.磁感应强度大小B=0.01T,以出射小孔O为原点,水平向右建立x轴,在0.4 m≤x≤0.6 m区域的荧光屏上涂有荧光材料,(已知质子的质量m=1.6×10-27kg,电量q=1.6×10-19C,进入电场时的初速度可以忽略)
(1)要使质子能打在荧光屏上,加速电压的最小值是多少?
(2)当质子打中荧光屏时的动能超过288eV,可使荧光材料发光。对于不同的加速电压,荧光屏上能够发光的区域长度是多少?
如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在竖直面上,导轨间距为L、足够长,下部条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直,上部条形匀强磁场的宽度为2d,磁感应强度大小为B0,方向平行导轨平面向下,在上部磁场区域的上边缘水平放置导体棒(导体棒与导轨绝缘),导体棒与导轨间存在摩擦,动摩擦因数为μ。长度为2d的绝缘棒将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置,总质量为m,置于导轨上,导体棒中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未图出),线框的边长为d(d<L),下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域的下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨接触并且相互垂直。重力加速度为g。求:
(1)装置刚开始时导体棒受到安培力的大小和方向;
(2)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q;
(3)线框第一次穿出下方磁场下边时的速度;
(4)若线框第一次穿越下方磁场区域所需的时间为t,求线框电阻R。
(1)某同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中,分别用两种仪器来测量摆球直径,操作如图1所示,得到摆球的直径为d=19.12 mm,此测量数据是选用了仪器____(选填“甲”或“乙”)测量得到的。
该同学先用刻度尺测得摆线的长度,再采用上题中的方法测得摆球直径,他通过改变摆长,进行多次实验后以摆长L为横坐标,T2为纵坐标,作出T2-L图线,若该同学在计算摆长时加的是小球直径,则所画图线是图2中是___(填“A”“B”或“C”)。
(2)用如图装置做探究碰撞中的不变量实验,下列说法正确的是__________
A.在实验前,必须把长木板的一端垫高,使A能拖着纸带匀速下行
B.A、B两辆小车的质量必须相等
C.A、B碰撞后必须保证A、B以共同速度一起运动
D.小车A必须从紧靠打点计时器的位置无初速度释放
如图所示,为某种鱼饵自动投放器的装置示意图,其下半部分AB是一长为2R的竖直细管,上半部分BC是半径为R的四分之一圆弧弯道,管口C处切线水平,AB管内有原长为R、下端固定的轻质弹簧。在弹簧上端放置一粒质量为m的鱼饵,解除锁定后弹簧可将鱼饵弹射出去,投鱼饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,此时弹簧的弹性势能为7mgR(g为重力加速度)。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,求:
(1)鱼饵到达管口C时的速度大小;
(2)鱼饵到达管口C时对管子的作用力大小和方向;
(3)已知地面比水平高出1.5R,若竖直细管的长度可以调节,圆弧弯管BC可随竖直细管一起升降。求鱼饵到达水面的落点与AB所在竖直线之间的最大距离。
浙江宁波慈溪方特欢乐世界的“跳楼机”游戏,以惊险刺激深受年轻人的欢迎,它的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面100m的高处,然后让座舱自由落下。落到离地面20 m高时,制动系统开始启动,使座舱均匀减速,到达地面时刚好停下。某次游戏中,座舱中小明用手托着重5N的苹果,(取g=10m/s2)试求:
(1)此过程中的最大速度是多少?
(2)当座舱落到离地面40m的位置时,手对苹果的支持力?
(3)当座舱落到离地面15m的位置时,苹果对手的压力?
用以下器材可测量电阻Rx的阻值。
待测电阻Rx,阻值约为600 Ω;
电源E,电动势约为6.0 V,内阻可忽略不计;
电压表V1,量程为0~500 mV,内阻r1=1 000 Ω;
电压表V2,量程为0~6 V,内阻r2约为10 kΩ;
电流表A,量程为0~0.6 A,内阻r3约为1 Ω;
定值电阻R0,R0=60 Ω;
滑动变阻器R,最大阻值为150 Ω;
单刀单掷开关S一个,导线若干。
(1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的1/3,并能测量多组数据,请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图___。
(2)若选择测量数据中的一组来计算Rx,则由已知量和测量物理量计算Rx的表达式为Rx=_____,式中各符号的意义是___。 (所有物理量用题中代表符号表示)