14.(15分)置于水平面上的光滑平行金属导轨 CD、EF 足够长,两导轨间距为 L = 1 m,导轨处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为 B = 0.5 T。电阻为 r =1Ω的金属棒 ab 垂直导轨放置且与导轨接触良好。平行金属板 M、N 相距 d = 0.2 m,板间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度也为 B,金属板按如图所示的方式接入电路。已知滑动变阻器的总阻值为R = 4Ω,滑片P 的位置位于变阻器的中点。有一个质量为 m = 1.0×10-8 kg、电荷量为 q = + 2.0×10-5 C的带电粒子,从左端沿两板中心线水平射入场区。不计粒子的重力。问:
(1)若金属棒 ab 静止,求粒子初速度 v0 多大时,可以垂直打在金属板上;
(2)当金属棒 ab以速度v匀速运动时,让粒子仍以初速度 v0 射入磁场后,能从两板间沿直线穿过,求金属棒 ab 运动速度 v 的大小和方向。
13.(13分)质量为 m 的金属块放在水平桌面上,在与水平方向成 θ 角斜向上、大小为 F 的拉力作用下,以速度 v 向右做匀速直线运动。重力加速度为 g。
(1)求金属块与桌面间的动摩擦因数;
(2)如果从某时刻起撤去拉力,则撤去拉力后金属块在桌面上还能滑行多远?
12.(12分)一轻质细绳长为 l ,一端固定于 O 点,另一端拴着质量为 m 的小球,小球绕 O 点在竖直面内做圆周运动,如图所示。求小球运动到最低点时细线所受的最小拉力。
11(11分)如图所示,竖直放置的圆筒形注射器,活塞上端接有气压表,能够方便测出所封闭理想气体的压强。开始时,活塞处于静止状态,此时气体体积为30cm3,气压表读数为1.0×105 Pa。若用力缓慢向下推动活塞,使活塞向下移动一段距离,稳定后气压表读数为1.2×105 Pa。不计活塞与气缸内壁间的摩擦,环境温度保持不变,试回答下列问题:
(1)简要说明被封闭气体对活塞的作用力是怎样产生的;
(2)简要说明活塞移动过程中,被封闭气体的吸热情况;
(3)求活塞移动后气体的体积。
实验开始时,滑动变阻器的滑动触头 P 应该置于最 端(填“左”或“右”)。
D.电流表A2 量程为3A,内阻约为0.1Ω;
E.电压表V1 量程为3V,内阻约为6kΩ;
F.电压表V2 量程为15V,内阻约为10kΩ;
G.开关、导线若干。
(1)在答题纸上的方框内画出实验电路图;
(2)电压表应选用 ;电流表应选用 ;
(3)用笔画线代替导线,将图中的实物连成实验所需电路(有两根导线已经接好)。