(13分)一个重力不计的带电粒子,以大小为v的速度从坐标(0,L)的a点,平行于x轴射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,并从x轴上b点射出磁场,射出速度方向与x轴正方向夹角为60°,如图所示.求:
(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;
(2)带电粒子的比荷q/m及粒子从a点运动到b点的时间;
(3)其他条件不变,要使该粒子恰从O点射出磁场,求粒子入射速度大小.
(10分)如图所示的电路中,电源的电动势E=3. 0V,内阻r=1.0Ω;电阻=10Ω,10Ω,=30Ω,=35Ω;电容器的电容C=100.电容器原来不带电,接通电键K.求:
(1)流过电源的电流;
(2)电阻两端的电压;
(3)从接通电键K达到稳定过程中流过的总电量.
(8分)如图所示,在同一水平面的两导轨相互平行,相距2 m并处于竖直向上的匀强磁场中,一根质量为3.6 kg的金属棒放在导轨上,与导轨垂直.当金属棒中的电流为5 A时,金属棒做匀速直线运动,当金属棒中的电流增加到8A时,金属棒将获得2m/s2的加速度(g取10m/s2) 求:
(1)磁场的磁感应强度;
(2)导轨与金属棒间动摩擦因数.
(15分)在研究某电路元件的伏安特性时,得到了如下图所示的伏安特性曲线.备用器材有电压表V1(量程为3V,内阻约为6kΩ),电压表V2(量程为15V,内阻约为150kΩ);电流表A1(量程为150mA,内阻约为10Ω),电流表A2(量程为3A,内阻约为0.3Ω);滑动变阻器R1(20Ω 1A),滑动变阻器R2(1KΩ 0.2A).
(1)实验中电压表应选择 ,电流表应选择 ,滑动变阻器应选择 (选填写器材的字母代号).
(2)请在答题卡中将图中的实物连线补充完整.
(3)通过伏安特性曲线可知,随着电压的增大此元件的电阻 (选填“不变”、“增加”或“减小”)
(4)实验结束后,应先断开开关,拆除 两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.
(5)把此元件和电阻为99欧姆的标准电阻串联接在电动势为10V,内阻为1Ω的电源两端,此时电源的输出功率为 W.
(8分)(1)下图为多用电表表盘,若将该表选择旋钮置于25mA挡,则读数为 mA .
(2)某同学用多用电表粗测某电阻的阻值,当用“×100”倍率的挡位测量时,发现表头指针向右偏转角度过大,为减小误差,应将选择开关拨到 “ ”倍率的挡位(选填“×10”或“×1k”).如果换挡后立即用表笔连接电阻读数,该同学欠缺的实验步骤是: .补上该步骤后,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值是 Ω.
(10分)(1)如图所示,游标卡尺的示数为 mm;螺旋测微器的示数为 mm.
(2)一灵敏电流计,满偏电流为Ig=5mA,表头电阻Rg=400Ω,若改装成量程为10V的电压表,应串联一个 Ω的电阻,改装后电压表的内阻为 Ω;