如图甲,xoy平面内,以O为圆心,R为半径的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B0。一比荷大小为c的粒子以某一初速从A(R,0)沿-x方向射入磁场,并从B(0,R)射出。不计粒子重力。
(1)判定粒子的电性并求出粒子的初速度大小。
(2)若在原磁场区域叠加上另一垂直于纸面的匀强磁场,粒子从A以原初速射入磁场,射出时速度方向与+x轴成60°,求所叠加的磁场的磁感应强度。
(3)若在平面内施加一个以O为圆心,原磁场边界为内边界的圆环形匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,如图乙。粒子从A以原初速射入磁场,从B射出后,在圆环形磁场中偏转,从P再次从圆环形磁场进入圆形磁场,则圆环形磁场外径应满足什么条件?求粒子运动的周期。
光滑水平平台AB上有一根轻弹簧,一端固定于A,自然状态下另一端恰好在B。平台B端连接两个内壁光滑、半径均为R=0.2m的1/4细圆管轨道BC和CD。D端与水平光滑地面DE相接。E端通过光滑小圆弧与一粗糙斜面EF相接,斜面与水平面的倾角θ可在0°≤θ≤75°范围内变化(调节好后即保持不变)。一质量为m=0.1kg的小物块(略小于细圆管道内径)将弹簧压缩后由静止开始释放,被弹开后以v0=2m/s进入管道。小物块与斜面的滑动摩擦系数为,取g=10m/s2,不计空气阻力
(1)求物块过B点时对细管道的压力大小和方向;
(2)求θ取不同值时,在小物块运动的全过程中产生的摩擦热量Q与tanθ的关系式。
图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤,其中实现称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是:挂钩上挂上重物,传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变,拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化,再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。
(1)简述拉力敏感电阻丝的阻值随拉力变化的原因_______________________________。
(2)小明找到一根拉力敏感电阻丝RL,其阻值随拉力变化的图像如图乙所示,再按图丙所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E约15V,内阻约2Ω;灵敏毫安表量程为10mA,内阻约5Ω;R是电阻箱,最大阻值是9999Ω;RL接在A、B两接线柱上,通过光滑绝缘滑环可将重物吊起,接通电路完成下列操作。
a.滑环下不吊重物时,调节电阻箱,当电流表为某一合适示数I时,读出电阻箱的读数R1;
b.滑环下吊上待测重物,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ;
c.调节电阻箱,使_______,读出此时电阻箱的读数R2;
d.算得图乙直线的斜率k和截距b;
则待测重物的重力G的表达式为G=_____(用以上测得的物理量表示),测得θ=53°(sin53°=0.8,cos53°=0.6),R1、R2分别为1052Ω和1030Ω,结合乙图信息,可得待测重物的重力G=_____N(结果保留三位有效数字)。
(3)针对小明的设计方案,为了提高测量重量的精度,你认为下列措施可行的是____________。
A.将毫安表换成量程不同,内阻更小的毫安表
B.将毫安表换成量程为10μA的微安表
C.将电阻箱换成精度更高的电阻箱
D.适当增大A、B接线柱之间的距离
某组同学计划用如题图甲所示的实验装置,探究加速度a与合外力F及小车质量M之间的定量关系.
(1)实验得到如题图乙所示的纸带.O点为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G,小车的加速度大小为_________m/s2(结果保留2位有效数字).
(2)在处理实验数据时,用m表示砝码和托盘的总质量,用M表示小车的质量,用g表示当地的重力加速度.若用m、M和g表述小车的加速度,则测量值为_________,理论值为_________.
如图所示,水平传送带以恒定速率传动.每隔相同时间T,在左端A点,轻轻放上一个完全相同的工件,已知工件与传送带之间的动摩擦因数为μ,工件质量为m.经测量,发现那些已经和传送带共速的工件之间的距离均为L.已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 传送带的速度大小为
B. 工件在传送带上加速时间为
C. 每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为
D. 传送带因传送每一个工件而多消耗的能量为
如图所示,处在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中的矩形线框MNPQ,以恒定的角速度绕对角线NQ转动.已知MN长为l1,NP长为l2,线框电阻为R.t=0时刻线框平面与纸面重合,下列说法正确的是( )
A. 矩形线框产生的感应电动势有效值为
B. 矩形线框转过π时的电流强度为零
C. 矩形线框转动一周,通过线框任意横截面电荷量为
D. 矩形线框转过π过程中产生的热量为