(12分)如图甲所示,放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L=1m,质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上,导轨左端与阻值R=4Ω的电阻相连,导体棒及导轨的电阻不计,所在位置有磁感应强度为B=2T的匀强磁场,磁场的方向垂直导轨平面向下。现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2s测量一次导体棒的速度,乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v-t图象。设导轨足够长,求:
(1)力F的大小;
(2)t =1.2s时,导体棒的加速度;
(3)估算1.6s内电阻R上产生的热量。
(12分)以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿负x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿正y方向飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的
大小变为B′,该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,
但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,
求磁感应强度B′多大?此次粒子在磁场中运动所用时
间 t是多少?
(8分)如图,匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上,一倾角为α的光滑斜面上静止一根长为L、重力为G、通有电流I的金属棒。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)导体棒对斜面的压力大小。
(6分)用电流表和电压表测1节干电池的电动势和内电阻,如图中给出了A、B两个供选用的电路图,为了较精确地测定电动势和内电阻,实验中应选用______电路。正确选用电路后,实验时经测量得出的数据如下表,请在下图C的方格纸上画出U-I图线。利用图线可求出电源电动势为______V,内电阻为_______Ω(结果均保留到小数点后两位)
。
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
I/A | 0.12 | 0.20 | 0.31 | 0. 32 | 0.50 | 0.57 |
U/V | 1.37 | 1.32 | 1.24 | 1.18 | 1.10 | 1.05 |
(6分)如图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整;
(2)图示位置时,闭合电键发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下,那么合上电键稳定后可能出现的情况有:
A.将A线圈迅速插入B线圈时,灵敏电流计指针将向_______偏转(填“左”或“右”);
B.A线圈插入B线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉动时,灵敏电流计指针将向_______偏转(填“左”或“右”)。
如图,在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,沿水平面固定一个V字型金属框架CAD,已知∠A=θ,导体棒EF在框架上从A点开始在外力作用下,沿垂直EF方向以速度v匀速向右平移,使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路。已知框架和导体棒的材料和横截面积均相同,其单位长度的电阻均为R,框架和导体棒均足够长,导体棒运动中始终与磁场方向垂直,且与框架接触良好。关于回路中的电流I和消耗的电功率P随时间t变化关系的下列四个图象中可能正确的是