如图所示,在xoy平面内,第I象限中有匀强电场,场强大小为E,方向沿y轴正方向,在x轴的下方有匀强磁场,磁感强度大小为B,方向垂直于纸面向里,今有一个质量为m,电荷量为e的电子(不计重力),从y轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场。经电场偏转后,沿着与x轴正方向成45o进入磁场,并能返回到原出发点P。求:
(1)作出电子运动轨迹的示意图,并说明电子的运动情况。
(2)P点离坐标原点的距离h。
(3)电子从P点出发经多长时间第一次返回P点?
附加题(本题共2小题,共20分。建议重点高中或理科优秀的学生作答。各学校可根据本校实际情况酌情算分。)
用电阻为18Ω的均匀导线弯成如图所示直径D=0.80m的封闭金属圆环,环上AB弧所对圆心角为60,将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里。一根每米电阻为1.25Ω的直导线PQ,沿圆环平面向左以3.0m/s的速度匀速滑行(速度方向与PQ垂直),滑行中直导线与圆环紧密接触(忽略接触处的电阻),当它通过环上A、B位置时,求:
(1)直导线AB段产生的感应电动势,并指明该段直导线中电流的方向;
(2)此时圆环上发热损耗的电功率。
如图所示,一质量为m,电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场,然后让粒子经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到底片D上.
(1)粒子进入磁场时的速率。
(2)求粒子在磁场中运动的轨道半径。
一根长为l的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37o角,重力加速度为g,求这个匀强电场的电场强度的大小。(已知 )
为了测量一个“l2V 5W”的小灯泡在不同电压下的功率,给定了以下器材: 电源12V,内阻不计;
电流表:量程0~0. 6 A, 内阻为2;量程0~3 A,内阻0.4。
电压表:量程0~3V,内阻1.5k;, 量程0~15V;内阻7.5k。
滑动变阻器:阻值范围0~20Ω,允许最大电流1A。
开关一个,导线若干。
实验时要求加在灯泡两端的电压可从0调到12V,并尽可能减小电表内阻对实验结果的影响。⑴请在下框中画出实验电路图。
⑵根据画出的电路图,在上面图甲的实物图上连接电路.
⑶某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,某次测量时,电流表指针如图丙所示, 电流表读数为________A,此时小灯泡的实际功率为___________W。
某同学按如图所示的电路图连接电路,并测出路端电压U和电流I的多组数据,做出U-I图象,从U-I图象中可求出电池的电动势E =__________V, 内电阻r =__________Ω。