1.如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直,磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度。在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。
(1)求初始时刻导体棒受到的安培力。
(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹力势能为,则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?
(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?
一种称为“质量分析器”的装置如图所示。A表示发射带电粒子的离子源,发射的粒子在加速管B中加速,获得一定速率后于C处进入圆形细弯管(四分之一圆弧),在磁场力作用下发生偏转,然后进入漂移管道D。若粒子质量不同、或电量不同、或速率不同,在一定磁场中的偏转程度也不同。如果偏转管道中心轴线的半径一定,磁场的磁感应强度一定,粒子的电荷和速率一定,则只有一定质量的粒子能自漂移管道D中引出。已知带有正电荷q=1.6×10-19的磷离子质量为m=51.1×10-27kg,初速率可认为是零,经加速管B加速后速率为v=7.9×105m/s。求(都保留一位有效数字):
⑴加速管B两端的加速电压应为多大?
⑵若圆形弯管中心轴线的半径R=0.28m,为了使磷离子自漂移管道引出,则图中虚线所围正方形区域内应加磁感应强度为多大的匀强磁场?
现有一种特殊的电池,它的电动势E约为9V,内阻r约为50Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a)所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,阻值范围0~9 999Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用.
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:
A. 10Ω 2.5 W B. 100Ω 1. 0 W
C. 200Ω 1. 0 W D. 2 000Ω 5.0 W
本实验应选哪一种规格?答 。
(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电压表的
示数改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图 (b)所示的图线(已知该直线
的截距为0.1 V-1).则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为 V,
内阻r为 Ω。
某电阻额定电压为3V(阻值大约为10Ω)。为测量其阻值, 实验室提供了下列可选用的器材
A:电流表A1(量程300mA,内阻约1Ω)B:电流表A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω)
C:电压表V1(量程3.0V,内阻约3kΩ)D:电压表V2(量程5.0V,内阻约5kΩ)
E:滑动变阻器R1(最大阻值为50Ω)F:滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)
G:电源E(电动势4V,内阻可忽略)H:电键、导线若干。
①为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为(只需填器材前面的字母即可)
电流表_________.电压表___________.滑动变阻器_____________.
②下列给出的测量电路中,最合适的电路是( )
A B C D
如图所示,叠放在一起的A、B两物体在作用于B物体上的水平力F的作用下,沿光滑水平面做匀加速直线运动,已知mA<mB.若将力F的作用在物体A上,并保持力的大小和方向不变,则A、B的运动状态可能为 ( )
A.一起做匀加速直线运动 B.一起做匀减速直线运动
C.B做匀速直线运动 D.都做匀加速直线运动,A的加速度较大
如图所示的是一个水平放置的玻璃环形小槽,槽内光滑、槽的宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电的小球放入槽内。让小球获一初速度v。在槽内开始运动,与此同时,有一变化的磁场竖直向下穿过小槽外径所包围的面积,磁感应强度的大小随时间成正比增大,设小球运动过程中带电量不变,那么 ( )
A.小球受到的向心力大小不变
B.小球受到的向心力大小增加
C.磁场力对小球做功
D.小球受到的磁场力不断增加