(10分)质量为m=0.02kg的通电细杆ab长L=0.3m,置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上且与导轨垂直。导轨的宽度d=0.2m,杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,磁感应强度B=2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下,如图所示。现调节滑动变阻器的触头,求:为了使杆ab静止不动,通过ab杆的电流范围是多少?
(8分)如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响,求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小。
(2)粒子从电场射出时速度v的大小。
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
(8分)如图所示电路图,电源的电动势为E=20V,内阻为r=7.0Ω,滑动变阻器的最大阻值为15Ω,定值电阻R0=3Ω。
(1)当R为何值时,电源的输出功率最大?最大值为多少?
(2)当R为何值时, R消耗的功率最大?最大值为多少?
(8分)如图,真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。求:
(1)两点电荷间的库仑力大小。
(2)C点的电场强度的大小和方向。
某同学采用如图甲所示的电路测电源电动势和内电阻,在实验中测得多组电压和电流值,通过描点作图得到如图所示的U-I图线,
(1)由图可较准确求出该电源电动势E= V,内阻r= Ω(结果保留三位有效数字)。
(2)若考虑电表内阻对电路的影响,则所测得的电源电动势与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”),所测电源内阻与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
某同学要用多用电表测一只电阻,已知多用电表电阻挡有4个倍率,分别为×1k、×100、×10、×1,该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量,发现指针偏转角度太大,为了较准确地进行测量,请你补充以下主要操作步骤:
①调节选择开关旋钮,选择× 倍率。
②两表笔 (选填“短接”或“断开”),调节欧姆调零旋钮,使指针指在0Ω处。
③重新测量并读数。若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,则该电阻的阻值为 Ω。