如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.25m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103V/m。一不带电的绝缘小球甲,以速度沿水平轨道向右运动,与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2kg,乙所带电荷量q=2.0×10-5C,g取10m/s2。(水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)
(1)甲乙两球碰撞后,乙恰能通过轨道的最高点D,求乙球在B点被碰后的瞬时速度大小;
(2)在满足1的条件下,求甲的速度υ0;
(3)甲仍以中的速度υ0向右运动,增大甲的质量,保持乙的质量不变,求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围.
小球A以速度从平台边缘O点水平抛出,其运动轨迹为曲线OD,如图所示,为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速度下滑的运动,特制作了一个与与A平抛轨道完全相同的光滑轨道,并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置,让小球A沿该轨道无初速下滑(经分析,A下滑过程中不会脱离轨道).在OD曲线上有一M点,O和M两点连线与竖直方向的夹角为45°,求小球A通过M点时的水平分速度.
某探究小组准备用图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻,实验器材如下:
待测电源(电动势约2V);
电阻箱R(最大阻值为99.99Ω);
定值电阻R0(阻值为2.0Ω);
定值电阻R1(阻值为4.5kΩ)
电流表G(量程为400μA,内阻Rg=500Ω)
开关S,导线若干.
(1)图甲中将定值电阻R1和电流表G串联,相当于把电流表G改装成了一个量程为_____V的电压表;
(2)闭合开关,多次调节电阻箱,并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I;
(3)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则 和
的关系式为_________(用题中字母表示);
(4)以为纵坐标,
为横坐标,探究小组作出
的图像如图(乙)所示,根据该图像求得电源的内阻r=0.50Ω,则其电动势E=______V(保留两位有效小数);
(5)该实验测得的电动势与真实值
相比,理论上
______
.(填“>”“<”或“=”)
某活动小组利用如图甲的装置验证机械能守恒定律,将光电门固定在B处,钢球从与O点登高的A点由静止做圆周运动,通过B处的光电门,计时装置测出钢球通过光电门的时间为t,用钢球通过光电门的平均速率表示钢球通过光电门的瞬时速度,测出绳子的长度为L,小球直径D不可忽略,当地的重力加速度为g
(1)用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球静止为D=______cm;
(2)小球到达B的速度表达式为__________;(用已知字母表达)
(3)要验证机械能守恒,只要在误差允许的范围内,表达式__________成立即可(用t、L、D、g表达)。
如图所示,宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔,其下沿离地高h=1.2m,离地高H=2m的质点与障碍物相距为x,在障碍物以vo=4m/s匀速向左运动的同时,质点自由下落.忽略空气阻力, ,则以下正确的是( )
A. L=1m,x=1m时小球可以穿过矩形孔
B. L=0.8m,x=0.8m时小球可以穿过矩形孔
C. L=0.6m,x=1m时小球可以穿过矩形孔
D. L=0.6m,x=1.2m时小球可以穿过矩形孔
如图所示,一电荷量q=+3×10-5C的小球,用绝缘细线悬挂于竖直放置足够大的平行金属板中的O点,开关S合上后,小球静止时细线与竖直方向的夹角θ=37°.已知两板间距d=0.1m,电源电动势E=15V,内阻r=0.5Ω,电阻R1=3Ω,R2=R3=R4=8Ω,.取g=10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.则以下说法正确的是( )
A. 电源的输出功率为14W
B. 两板间的电场强度的大小为140V/m
C. 带电小球的质量5.6毫克
D. 若增加R1的大小,会有瞬时电流从左向右流过R4