如图所示,水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.4m在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度E=1.0×104N/C现有一电荷量q=+1.0×10-4C,质量m=0.1kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点.取g=10m/s2.试求:
(1)带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小;
(2)D点到B点的距离XDB;
(3)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能
三只灯泡L1 、L2 和L3的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V,它们的额定电流都为0.3A。若将它们连接成图1、图2所示电路,且灯泡都能正常发光。
(1)试求图1电路的总电流和电阻R2消耗的电功率;
(2)分别计算两电路电源的总功率,并说明哪个电路更节能。
如图所示,两根长为L的绝缘细丝线下端各悬挂一质量为m,带电量分别为和的小球A和B,处于场强为E,方向水平向左的匀强电场中,现用长度也为L的绝缘细丝线将AB拉紧,并使小球处于静止状态,求E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态.
在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为 mm(该值接近多次测量的平均值)
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势为3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流为2A)额定电流2A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U/V | 0.10 | 0.30[ | 0.70 | 1.00 | 1.50 | 1.70 | 2.30 |
I/A | 0.020 | 0.060 | 0.160 | 0.220 | 0.340 | 0.460 | 0.520 |
由以上数据可知,他们测量Rx是采用图2中的 图(填写甲乙丙丁)
(3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据图(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点,并描绘出U─I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx= Ω(保留两位有效数字).
(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为 (填选项前的符号).
A.1×10−2Ωm B.1×10−3Ωm
C.1×10−6Ωm D.1×10−8Ωm
(6)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是 (有多个正确选项).
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用U─I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
有一电场强度方向沿x轴方向的电场,其电势ϕ随x的分布如图所示。一质量为m、带电量为−q的粒子只在电场力的作用下,以初速度V0从x=0处的O点进入电场并沿x轴正方向运动,则下关于该粒子运动的说法中正确的是 ( )
A.粒子从x=0处运动到x=x1处的过程中动能逐渐减小
B.粒子从x=x1处运动到x=x3处的过程中电势能逐渐减小
C.欲使粒子能够到达x=x4处,则粒子从x=0处出发时的最小速度应为
D.若,则粒子在运动过程中的最小速度为
有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设每单位体积的导线有n个自由电子,电子电量为e,此时电子的定向转动速度为v,在△t时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为 ( )
A.nvS△t B.nv△t
C.I△t/e D.I△t/(Se)