(16分)如图所示,S粒子源能够产生大量的质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计)。粒子从O1孔进入一个水平方向的加速电场(初速不计),再经小孔O2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B1,方向如图。虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场,磁场范围足够大,磁感应强度大小为B2。一块折成直角的硬质塑料片abc(不带电,宽度、厚度都很小可以忽略不计)放置在PQ、MN之间,截面图如图,a、c两点分别位于PQ、MN上,ab=bc=L,α= 45º。粒子能沿图中虚线O2O3的延长线进入PQ、MN之间的区域。
⑴求加速电压U1;
⑵假设粒子与硬质塑料板相碰后,速度大小不变,方向变化遵守光的反射定律,那么粒子与塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么运动?
⑶粒子在PQ、MN之间的区域中运动的总时间t和总路程s分别是多少?
(14分)如图所示,用一台变压器给100盏220V,60W的电灯供电,变压器的初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是3。初级线圈的输入电压是660V,次级线圈的电阻为0.2Ω。求:
(l)空载时次级线圈的端电压和输出功率;
(2)接通时次级线圈的端电压;
(3)每盏灯的实际功率.
(8分)在龟峰山风景区的盘山公路路面上等间距地镶嵌一些玻璃球,当夜间行驶汽车的车灯照上后显得非常醒目,以提醒司机注意安全。若小玻璃球的半径为R=2cm,折射率是,如图所示,今有一束平行光沿直径AB方向照在小玻璃球上,若在距离直径AB为h的C点入射平行光经折射―反射―折射再射出玻璃球时能与原来的方向相反,即实现“逆向反射”,试求C到直径AB距离h的大小.
(8分)如图所示,有两个小球A、B的大小忽略不计,长为L的细线悬挂A球,现将小球A拉离平衡位置一个很小的角度,然后由静止释放,A摆至最低点P时,恰与静止在P处的B球发生正碰,碰后A继续向右摆动,B球以速度v沿光滑水平面向右运动,与右侧的墙壁碰撞后以原速率返回,当B球重新回到位置P时恰与A再次相遇,求位置P与墙壁间的距离d.
(12分)物理实验小组要测量额定电压为2.5V的小灯泡在额定电压下实际功率和电阻值,备有下列器材:
待测小灯泡:额定电压2.5V,额定电流约为0.3A;
电压表:0-3-15V,0-3V内电阻3kΩ,0-15V内电阻15kΩ;
电流表:0-0.6-3A,0-0.6A内电阻0.13Ω,0-3A内电阻0.025Ω;
电池组:电动势约3V,内电阻不详;
滑动变阻器:40Ω,1A;
电键,导线若干。
(1)请在虚线框中画出合理的实验电路图.
(2)根据本实验的需要,电压表应当选用________________量程,电流表应当选用____________________量程。
(3)根据电路图,用笔画线代替导线,将图中的器件连接成完整实验电路。
(4)当电压表示数为2.50V时,电流表示数如图所示,则这个小灯泡在额定电压下的实际功率为_________________W,灯丝电阻为_______________Ω。
(4分)某同学在做“双缝干涉测定光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐第2条亮纹的中心时(如下图甲中的A),游标卡尺的示数如下图乙所示,第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹的中心时(如图丙中的B),游标卡尺的示数如图丁所示.已知双缝间距d=0.5 mm,双缝到屏的距离L=1 m.则所测光波的波长为______m(保留两位有效数字) .