如图是某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时打出的一条纸带,A、B、C、D、E为该同学在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1s。由图可知,打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为 m/s,小车的加速度为 m/s2(结果均保留两位有效数字)。
某地区多发雾霾天气,PM2.5浓度过高,为防控粉尘污染,某同学设计了一种除尘方案,用于清除带电粉尘.模型简化如图所示,粉尘源从A点向水平虚线上方(竖直平面内)各个方向均匀喷出粉尘微粒,每颗粉尘微粒速度大小均为v=10 m/s,质量为m=5×10-10 kg,电荷量为q=+1×10-7 C,粉尘源正上方有一半径R=0.5 m的圆形边界匀强磁场,磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外且大小为B=0.1 T的,磁场右侧紧靠平行金属极板MN、PQ,两板间电压恒为U0,两板相距d=1 m,板长l=1 m。不计粉尘重力及粉尘之间的相互作用,假设MP为磁场与电场的分界线。(已知,
,若
)求:
(1)微粒在磁场中的半径r并判断粒子出磁场的速度方向;
(2)若粉尘微粒100%被该装置吸收,平行金属极板MN、PQ间电压至少多少?
(3)若U0=0.9 V,求收集效率。
(4)若两极板间电压在0~1.5 V之间可调,求收集效率和电压的关系。
(1)某同学利用重锤做自由落体运动验证机械能守恒定律的实验
①有关重锤的质量,下列说法正确的有( )
A.应选用质量较大的重锤,使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力
B.应选用质量较小的重锤,使重锤的惯性小一些,下落时更接近于自由落体运动
C.不需要称量重锤的质量
D.必须称量重锤的质量.
②在该实验中,选定了一条较为理想的纸带,如下图所示,“O”为起始点,以后纸带上所打的各点依次记为1、2、3。测得的S1、S2、S3是重锤从开始运动到各时刻的位移,当打点计时器打点“4”时,重锤动能的表达式为;从“O”点到“4”点的中重锤重力势能的减少量表达式为(已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g)
(2)有一阻值在500Ω左右的定值电阻,额定功率为0.20W。现用电流表和电压表测量它的阻值,备有如下器材:
A. 电流表:量程0~30 mA,内阻约20Ω
B. 电流表:量程0~300 mA,内阻约1Ω
C. 电压表:量程0~3 V,内阻约2.5 kΩ
D. 电压表:量程0~15 V,内阻约20 kΩ
E. 变阻器:阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A
F. 电源:输出电压12 V,内阻不计
另有开关和导线若干。
①测量时,为使被测电阻不被烧坏,实验中被测电阻两端的电压应控制在__________V以下,据此电流表应选用__________。(用器材序号填写)
②为了减小测量误差,并能方便地进行多次测量取平均值,在如图所给的四种测量电路中,应选用()
③在操作、测量与计算均无误的情况下,若实验中选择了C所示的电路,测得的结果是488Ω,若选择了D所示的电路,测得的结果是519Ω,则 ()
A. 该电阻的真实阻值更接近519Ω,且应略小于519Ω
B. 该电阻的真实阻值更接近519Ω,且应略大于519Ω
C. 该电阻的真实阻值更接近488Ω,且应略大于488Ω
D. 该电阻的真实阻值更接近488Ω,且应略小于488Ω
④对于该待测电阻的I-U图线,理想情况下I-U图线用实线所示,若选择用题②中四种测量电路中的图D进行实验,所绘制的I-U图线用虚线表示,则在如图所示的几个图线中可能正确的是()
(1)某欧姆表的内部结构如图甲所示电路,欧姆表开关拨至“”,并进行了必要的调零。一同学准备用一个电阻箱Rx较精确地测出欧姆表的电源的电动势E和该倍率下完成调零后欧姆表的内阻
,他的操作步骤是:
a.将欧姆表与电阻箱Rx连成图甲所示的闭合电路;
b.调节电阻箱阻值,记下电阻箱示数Rx和与之对应的电流表G的示数I;
c.将记录的各组Rx、I的数据描点在图乙中,得到图象;
d.根据图乙作得的图象,求出电源的电动势E和欧姆表内阻R内。
图甲中,a表笔颜色是______,电源的电动势E为_____V,欧姆表内阻R内为____,电流表的量程_____。
(2)若该同学将图甲中电流表G并联一个定值电阻,组成一个新的欧姆表,这个新欧姆表的倍率较之改装前欧姆表的倍率____(填“变大”“变小”或“相同”)。
如图所示,这是某同学探究功与速度变化的关系的装置图,用橡皮筋把小车弹出后,小车沿木板滑行。打点计时器的工作频率为50Hz。
(1)实验中木板略微倾斜,这样做_____。
A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑 |
B.是为了增大小车下滑的加速度 |
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 |
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动 |
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条,合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放。把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W,橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为_______m/s。(保留三位有效数字)
(3)若根据多次测量数据画出的W—v图象如图所示,根据图线形状,可知W—v的关系符合实际的是_______.
某同学利用下图所示的电路,测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL,实验室提供下列器材:
①待测线圈L,阻值约为2Ω,额定电流为2A
②电流表A1量程为0.6A,内阻为r1=0.2Ω
③电流表A2量程为3A,内阻约为r2=0.2Ω
④变阻器R1阻值为0-10Ω,变阻器R2阻值为0-1kΩ
⑤电池 E,电动势为9V,内阻很小
⑥定值电阻 R3 =10Ω,R4=1000Ω
⑦开关S1,S2
要求实验时,改变变阻器,可使在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2,利用I1-I2的图象,求出电感线圈的电阻.
(1)实验中定值电阻应选用______,变阻器应选用_________.
(2)I2—I1对应的函数关系式为____________.(选用题干所给出的物理符号表示)
(3)实验结束时应先断开开关_________________.
(4)由I2—I1图象得出的平均值为6.0,则电感线圈的直流电阻为_____________.