(16分)如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=lm,电阻R1=3Ω,R2=1.5Ω,导轨上放一质量m=1kg的金属杆,长度与金属导轨等宽,与导轨接触良好,金属杆的电阻r=1.0Ω,导轨电阻忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向下.现用一拉力F沿水平方向拉杆,使金属杆由静止开始运动.图乙所示为通过金属杆中的电流平方(I2)随位移(x)变化的图线,当金属杆运动位移为5m时,求:
(1)金属杆的动能:
(2)安培力的功率;
(3)拉力F的大小.
(4分)如图所示,矩形区域宽度为l,其内有磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场.一带电粒子以初速度v0垂直左边界射入,飞出磁场时偏离原方向300.若撤去原来的磁场,在此区域内加一个电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场(图中未画出),带电粒子仍以原来的初速度入射.不计粒子的重力,求:
(1)带电粒子在磁场中的运动半径;
(2)带电粒子在磁场中运动的时间;
(3)带电粒子飞出电场后的偏转角.
(13分)如图所示,质量为m的带电小球用长为L的绝缘细线(不可伸长)悬挂于O点,并处在场强为E、水平向左的匀强电场中,球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ=370.现将小球拉至虚线所示位置(细线水平拉直,与O点相同高度)后从静止开始释放,则:
(1)小球带何种电荷,电量是多少?
(2)求小球摆动到最低点时速度v的大小和细线所受拉力FT的大小.
(8分)某同学采用如图甲所示的电路测电源电动势和内电阻,在实验中测得多组电压和电流值,通过描点作图得到如图所示的U-I图线,
①由图可较准确求出该电源电动势E= V,内阻r= Ω(结果保留三位有效数字).
②若考虑电表内阻对电路的影响,则所测得的电源电动势与真实值相比 (填“偏大”“偏小”“相等”),所测电源内阻与真实值相比 (填“偏大”“偏小”“相等”).
(6分)如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向.
①在给出的实物图中,用笔划线代替导线将实验仪器连成完整的实验电路.
②如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将原线圈迅速从副线圈拔出时,电流计指针将 ;原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将 (以上两空选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”).
(8分)(1)如下图所示,游标卡尺的示数是 cm,螺旋测微器的示数是 mm.
(2)某同学用多用电表测定一只电阻Rx的阻值,多用电表电阻挡有3种倍率,分别是×l00Ω、×10Ω、×1Ω.该同学选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针转过角度太小.
①为了准确地进行测量,请你从以下给出的操作步骤中,选择必要的步骤,并排出合理顺序:
(填步骤前的字母).
A.旋转选择开关至欧姆挡“×lΩ”
B.旋转选择开关至欧姆挡“×l00Ω”
C.旋转选择开关至“OFF”,并拔出两表笔
D.将两表笔分别连接到Rx的两端,读出阻值后,断开两表笔
E.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
②按正确步骤测量时,指针指在图示位置,Rx的测量值为 Ω.