A.匀强电场的电场强度E=
B.小球动能的最小值为Ek=
C.小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
D.小球从图示位置开始,在竖直平面内逆时针运动一周的过程中,其电势能先减小后增大 三、实验题
11.如图所示,MN、PQ为平行光滑导轨,其电阻忽略不计,与地面成
角固定.N、Q间接一电阻
=10Ω,M、P端与电池组和开关组成回路,电动势E=6V,
内阻r=1.0Ω,导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场.现将一条质量m=10g,电阻R=10Ω的金属导线ab置于导轨上,并保持导线水平.已知导轨间距L=0.1m,当开关S接通后导线ab恰静止不动.(取g=10m/s)
(1)试计算磁感应强度大小。
(2)若某时刻将开关S断开,求导线ab能达到的最大速度。(设导轨足够长)
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12.某同学把附有滑轮的长木板平放在水平实验桌上,木板右端适当垫高。将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮挂上小吊盘,在小吊盘中放入合适质量的砝码,使小车在小吊盘的牵引下运动,以此定
量探究合外力做功与小车及小吊盘中砝码动能变化的关系。实验器材还准备了电磁式打点计时器、导线、复写纸、纸带等,组装的实验装置如图1所示。
(1)若要完成该实验,必需的实验器材还有______。(填写所选器材前面的字母) A.刻度尺 B.天平(包括配套砝码) C.低压交流电源 D.低压直流电源
(2)实验开始时,小吊盘中先不放砝码,并调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行。在长木板的右下方适当位置垫上小木块,轻推小车,使小车在木板上_____。(选填选项前面的字母) A.匀速下滑 B.匀加速下滑 C.匀减速下滑
(3)将两个砝码放入小吊盘中,用手按住小车保持静止。接通电源,然后释放小车,获得一条清晰的纸带,如图2所示。纸带上O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。测量OA、OB、OC、OD、OE、OF、OG的距离,计算B、C、D、E、F各点的瞬时速度为vB、vC、vD、vE、vF。其中OB=21.60cm,OD=36.80cm,则可计算得出在纸带上打出C点时小车运动速度大小的测量值vC=_____m/s。(计算结果保留3位有效数字)
(4)以B、C、D、E、F各点到O点的距离x为横轴,对应的瞬时速度的平方v2为纵轴,做出v2-x图象如图3所示。发现v2-x图象是一条过原点的直线,其斜率为k。若该同学漏做了上述步骤(2)中的操作,则绘制的v2-x图象_______。(选填选项前面的字母) A.仍过原点,但不再是直线 B.仍是直线,但不过原点
C.仍是过原点的直线,但斜率大于k
D.仍是过原点的直线,但斜率小于k
(5)用步骤(3)中测得的数据画出v2-x图象,以B、C、D、E、F各点到O点的距离x为横轴,对应的瞬时速度的平方v2为纵轴,发现所画出的v2-x图象是一条过原点的直线,斜率为k。若测得斜率的值为4,重力加速度g取10m/s,则小车的质量与小吊盘中两个钩码的总质量之比约为_________。 (6)若该同学将步骤(3)中两个砝码中的一个从细绳左端移到小车中后,重复后续的操作步骤,则新绘制的v-x图象_______。(选填选项前面的字母) A.仍过原点,但不再是直线 B.仍是直线,但不过原点 C.仍是过原点的直线,斜率大于k D.仍是过原点的直线,斜率小于k
(7)在实际实验中发现,小吊盘中砝码的重力所做的功比小车及小吊盘中砝码动能的变化要大一些,分析导致此结果的可能原因是____________________________________。
(8)在实际实验中发现,小吊盘中砝码重力所做的功比小车及小吊盘中砝码动能的变化要小一些,分析导致此结果的可能原因是____________________________________。 四、解答题
13.如图所示,在xOy平面直角坐标系中,直角三角形ACD内存在垂直平面向里磁感应强度为B的匀强磁场,线段CO=OD=L,CD边在x轴上,∠ADC=30°。电子束沿y轴方向以相同的速度v0从CD边上的各点射入磁场,已知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为
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,在第四象限正方形ODQP内存在沿x轴正方向、大小为
E=Bv0的匀强电场,在y=-L处垂直于y轴放置一足够大的平面荧光屏,屏与y轴交点为P。忽略电子间的相互作用,不计电子的重力。