23.某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即mv2 = mgh.直接测量摆球到达B点的速度v比较困难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛的特性来间接地测出v.如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g,小球的质量为m.

①.根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为      cm.

②.用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 =      .

③.用测出的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量ΔEP =     ,动能的增加量ΔEK=      .

(2)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

  A.待测的干电池(电动势约为1. 5 V,内电阻小于1. 0Ω)

  B.电流表A1(满偏电流3 mA,内阻Rg1=10Ω)

  C.电流表A2(0-0. 6 A,内阻Rg2=0.1Ω)

  D.滑动变阻器R1(0-20Ω,10 A)   

  E.滑动变阻器R2(0-200Ω,l A)

  F.定值电阻R0 (990Ω)       

  G.开关和导线若干

①某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中甲的(a)、 (b)两个参考实验电路,其中合理的是    图所示的电路(填写“a”或“b”);在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选   (填写器材前的字母代号).

②图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I1―I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2数值远大于I1的数值),则由图线可以得被测电池的电动势 E =     V,内阻r =    Ω。

③若将图线的纵坐标改为     ,则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小。

 

20.如图所示,直角坐标系在一真空区域里,y轴的左方有一匀强电场,场强方向跟y轴负方向成θ=30º角,y轴右方有一垂直于坐标系平面的匀强磁场,在x轴上的A点有一质子发射器,它向x轴的正方向发射速度大小为v=2.0×106m/s的质子,质子经磁场在y轴的P点射出磁场,射出方向恰垂直于电场的方向,质子在电场中经过一段时间,运动到x轴的Q点。已知A点与原点O的距离为10cm,Q点与原点O的距离为(20-10)cm,质子的比荷为。求:

(1)磁感应强度的大小和方向;

(2)质子在磁场中运动的时间;

(3)电场强度的大小。

解答:(1)设质子在磁场中做圆运动的半径为r。

过A、P点作速度v的垂线,交点即为质子在磁场中作圆周运动的圆心O1。由几何关系得α=θ=30º, 所以:r=2OA=20cm。(2分)

设磁感应强度为B,根据质子的运动方向和左手定则,可判断磁感应强度的方向为垂直于纸面向里。(2分)

根据:

  (2分)   

(2)设质子在磁场中运动的时间为t,如图所示,质子在磁场中转过的圆周角为,设质子在磁场中运动的周期为T

   s   (6分)

(3)如图所示,过Q点做平行于P点速度方向的平行线,交AM于N点,在三角形QAN中,边长QA=  。由几何关系可知β=θ=30º,AN=20cm,所以,N点与O1点是重合的。质子在平行于电场方向上做匀速直线运动,在垂直于电场方向做匀加速直线运动,

由几何关系得:     (4分)

   (4分)

(注:17-20题由宁津一中供稿)

 0  268791  268799  268805  268809  268815  268817  268821  268827  268829  268835  268841  268845  268847  268851  268857  268859  268865  268869  268871  268875  268877  268881  268883  268885  268886  268887  268889  268890  268891  268893  268895  268899  268901  268905  268907  268911  268917  268919  268925  268929  268931  268935  268941  268947  268949  268955  268959  268961  268967  268971  268977  268985  447090 

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