(13分)如图所示、相互垂直,将空间分成两个区域,.区域Ⅰ中有垂直于纸面向外的匀强磁场,区域Ⅱ中有平行于,大小为的匀强电场和另一未知匀强磁场(方向垂直纸面,图中未画出).一束质量为、电量为的粒子以不同的速率(速率范围0~)自点垂直于射入区域Ⅰ.其中以最大速率射入的粒子恰能垂直于进入区域Ⅱ.已知间距为,不计粒子重力以及粒子间的相互作用.试求:
(1)区域Ⅰ中匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)为使速率为的粒子进入区域Ⅱ后能沿直线运动,则区域Ⅱ的磁场大小和方向;
(3)分界线上,有粒子通过的区域的长度.
(12分)如图甲所示,一个电阻值为,匝数为的圆形金属线圈与的电阻连结成闭合回路.线圈的半径为.在线圈中半径为的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的关系图线如图乙所示.图线与横、纵轴的截距分别为和.导线的电阻不计.求0至时间内:
(1)通过电阻上的电流大小和方向;(2)通过电阻上的电量及电阻上产生的热量.
(10分)如图所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气(可视为理想气体),通过压力传感器可感知管中的空气压力,从而控制进水量.若进水前细管内空气的体积为,压强为,当洗衣缸内水位缓慢升高(假设细管内空气温度不变),被封闭空气的压强变为时(>1).求:细管内进水的体积.
(14分)有一金属电阻丝的阻值约为20,现用以下实验器材测量其电阻率:
A.电压表 (量程0~15V,内阻约为15)
B.电压表 (量程0~3V,内阻约为3)
C.电流表 (量程0~0.3A,内阻约为0.5)
D.电流表(量程0~3A,内阻约为0.1)
E.滑动变阻器(阻值范围0~1,允许最大电流0.2A)
F.滑动变阻器(阻值范围0~20,允许最大电流1.0A)
G.螺旋测微器
H.电池组(电动势3V,内电阻约为0.5)
I. 开关一个和导线若干
(1)某同学决定采用分压式接法调节电路.为了比较准确地测量出电阻丝的电阻,电压表选________,电流表选________,滑动变阻器选________.(只需填写器材前面的字母)
(2)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图甲所示,该电阻丝直径的测量值=________mm;
(3)如图乙所示,将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱和上,其间有一可沿电阻丝滑动的触头,触头的上端为接线柱.当按下触头时,它才与电阻丝接触,触头位置可在刻度尺上读出.
该同学测电阻丝电阻的实物连接如图丙所示,在连接最后一根导线的左端到电池组正极之前,请指出其中仅有的2个不当之处,并说明如何改正.
A. ;B._________ _______________.
(4)实验中改变触头与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数保持不变,记录对应的电压表的示数和接入电路的电阻丝的长度.
利用测量数据描点作出图线,如图丁所示,并求得图线的斜率为.则用电阻丝的直径、电流和斜率表示电阻丝的电阻率=________.
(6分)环境的污染日趋加重,汽车行业目前开始推行混动版(燃油与电动力搭配)家用汽车,电动力输出以锂离子电池组为核心,它由多个电池单元组成.下面是正在研制的一种新型电池单元,某同学在测定电源电动势和内电阻的实验中,测得多组路端电压和总电流的值,得到如图所示的图线.由图可求出该电源电动势 =______ V;内阻=______ .
如图所示,一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为的匀强磁场中,是与导轨材料相同、粗细相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好.在外力作用下,导体棒以恒定速度向右运动,以导体棒在图所示位置的时刻作为计时起点,下列物理量随时间变化的图像可能正确的是