(13分)在如图所示的平面直角坐标系中,存在一个半径R=0.2 m的圆形匀强磁场区域,磁感应强度B=1.0 T,方向垂直纸面向外,该磁场区域的右边缘与y坐标轴相切于原点O点.y轴右侧存在电场强度大小为E=1.0×104 N/C的匀强电场,方向沿y轴正方向,电场区域宽度l=0.1 m.现从坐标为(-0.2 m,-0.2 m)的P点发射出质量m=2.0×10-9 kg、带电荷量q=5.0×10-5 C的带正电粒子,沿y轴正方向射入匀强磁场,速度大小v0=5.0×103 m/s. (粒子重力不计).
(1)求该带电粒子射出电场时的位置坐标;
(2)为了使该带电粒子能从坐标为(0.1 m,-0.05 m)的点回到电场,可在紧邻电场的右侧一正方形区域内加匀强磁场,试求所加匀强磁场的磁感应强度大小和正方形区域的最小面积.
(10分)如图所示,平面直角坐标系第一象限内存在着垂直纸面向外的匀强磁场,一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x轴正方向成60º的方向射入第一象限内的匀强磁场中,恰好从S点垂直于y轴射出第一象限。不计粒子的重力。求
(1)匀强磁场的磁感应强度B
(2)粒子射出点S的坐标。
(10分)矩形线圈在一匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动,产生的交变电动势表达式为(V),试求:
(1)电动势的有效值和频率;
(2)若矩形线圈是100匝,线圈平面面积为0.02m2,匀强磁场的磁感应强度B是多少?
(3)当线圈平面从中性面开始转过时,电动势的瞬时值是多大?
(10分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中:
(1)如图13所示,用螺旋测微器测量的金属丝直径为__________mm.
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A.量程为0~0.6A,内阻为0.5Ω的电流表;
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C.量程为0~3V,内阻为6kΩ的电压表;
D.量程为0~15V,内阻为30kΩ的电压表;
E.阻值为0~1kΩ,额定电流为0.5A的滑动变阻器;
F.阻值为0~10Ω,额定电流为2A的滑动变阻器;
G.蓄电池6V;
H.开关一个,导线若干.
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(3)在答题卡的方框内画出符合要求的实验电路图.
(6分)关于传感器的应用,下列说法中正确的是( )
A.电饭锅中的敏感元件是光敏电阻
B.测温仪中测温元件可以是热敏电阻
C.用传感器探究作用力和反作用力的关系的实验,所用的测力装置是力传感器
D.火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态,有烟雾时呈现低电阻状态
.如图所示,有一个正方形的匀强磁场区域abcd,e是ad的中点,f是cd的中点,如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的带电粒子,恰好从e点射出,不计粒子重力,则( )
A.如果粒子的速度增大为原来的二倍,将从d点射出
B.如果粒子的速度增大为原来的三倍,将从f点射出
C.如果粒子的速度不变,磁场的磁感应强度变为原来的二倍,将从d点射出
D.只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时,从f点射出所用时间最短