图示为探究通电导线在磁场中受力因素的实验示意图,三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上,导体棒通过等长的轻而柔软的细导线1、2、3、4,悬挂于固定的水平轴上(未在图中画出),导体棒所在位置附近可认为有方向竖直向的匀强磁场,导线1、4通过开关S与内阻不计、电动势E=2V的电源相连.已知导体棒质量m=60g,等效电阻R=1Ω,有效长度l=20cm,当闭合开关S后,导体棒沿圆弧向右摆动,摆到最大高度时(仍在磁场中),细线与竖直方向的夹角θ=37°,已知细导线电阻不计,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)判断开关闭合后导体棒中电流的方向;
(2)求出匀强磁场的磁感应强度的大小.
如图所示,xOy坐标平面中的直角三角形ACD区域,AC与CD长度均为l,且A、C、D均位于坐标轴上,区域内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.坐标原点O处有一粒子源,粒子源能够从O点沿x轴正方向发射出大量带正电的同种粒子,不计粒子重力及粒子间相互作用,粒子的比荷为,发现恰好所有粒子都不能从AC边射出,求这些粒子中速度的最大值.
在倾角θ=45°的斜面上,固定一金属导轨间距L=0.2m,接入电动势E=10V、内阻r=1Ω的电源,垂直导轨放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab,它与框架的动摩擦因数μ=,整个装置放在磁感应强度的大小B=4(﹣1)T,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中,如图所示,若金属棒静止在导轨架上,其所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力,框架与棒的电阻不计,g=10m/s2.求滑动变阻器R能接入电路的电大阻值.
在实验室测量直流电源的电动势和内阻,电源的电动势约为2.0V,内阻约为0.6Ω.实验室还能提供如下器材:
A.量程为3V的理想电压表V1
B.量程为15V的理想电压表V2
C.阻值为4.0Ω的定值电阻R1
D.开关两个,导线若干
为了简便快捷而双较准确地测量电源的电动势和内电阻,选择电压表、定值电阻等器材,采用如图所示电路进行实验.
(1)电压表应该选择 (填“A”或者“B”).
(2)实验中,先将S1闭合,S2断开,电压表示数为1.98V.然后将S1、S2均闭合,电压表示数为1.68V,则测得电源电动势E= V,内阻r= Ω(小数点后保留两位小数).
某物理兴趣小组利用图示的装置探究“影响通电螺线管的外部磁场的相关因素”,整个装置置于光滑的水平桌面上,在线圈的周围放有足够多的铁质回形针和小磁针.
(1)实验时,把开关和触头2相连,然后通过观察发现小磁针静止时N极指向左方,由此可判断通电螺线管的左侧相当条形磁铁的 (填“N”或“S”)极.
(2)实验中,他将开关S从2换到1上,滑动变阻器的滑片P不动,可通过观察线圈吸引的铁质回形针数目来判断断线圈磁性的强弱,从而研究磁性的强弱和 的关系,此过程中有到的典型方法是 (填“控制变量法”或“比值法”).
如图所示,在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF,导轨上放有一金属棒MN,现从t=0时刻起,给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比,即I=kt,其中k为常量,金属棒与导轨始终垂直且接触良好,下列关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象,可能正确的是( )
A. B. C. D.