(19分)如图所示,在平面坐标系xoy内,第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场圆心在M(L,0)点,磁场方向垂直于坐标平面向外,一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场。不计粒子重力。求:
(1)电场强度与磁感应强度的大小之比;
(2)粒子在磁场与电场中运动的时间之比。
(13分)一滑雪运动员以滑雪板和滑雪杖为工具在平直雪道上进行滑雪训练。某次训练中,他站在雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F=60N而向前滑行,其作用时间为t1=1s,撤除水平推力F后经过t2=2s,他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力且其作用时间仍为1s。已知该运动员连同装备的总质量为m=50kg,在整个运动过程中摩擦因数为0.02,求该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离。(g=10m/s2)
(10分)用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为2V,内电阻很小。除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有:
A.电压表V (量程3V)
B.电流表A1(量程0.6A)
C.电流表A2(量程3A)
D.定值电阻R0(阻值4Ω,额定功率4W)
E.滑动变阻器R(阻值范围0—20Ω,额定电流1A)
(1)电流表应选 ;(填器材前的字母代号)
(2)将图乙中的实物按图甲的电路连线;
(3)根据实验数据作出U—I图像(如图丙所示),则蓄电池的电动势E= V,
内阻r= Ω;
(4)定值电阻R0在电路中的作用是 (只要求写出一点)。
(5分)在“研究匀变速直线运动的规律”实验中,小车拖纸带运动,打点计时器在纸带上打出一系列点,从中确定五个记数点,每相邻两个记数点间还有4个点未画出,则相邻两个记数点间时间间隔是 s,用米尺测量出的数据如图所示。则小车在C点的速度vC = m/s,小车运动的平均加速度a = m/s2(保留两位有效数字)。
如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab.导轨的一端连接电阻R,其他电阻均不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下,金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止起向右运动,则: ( )
A.随着ab运动速度的增大,其加速度也增大
B.外力F对ab做的功等于电路中产生的电能
C.当ab做匀速运动时,外力F做功的功率等于电路中的电功率
D.无论ab做何种运动,它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能
如图,理想变压器原副线圈匝数之比为20: 1,原线圈接入一电压为 u=U0sinωt的交流电源,副线圈接一个R=5.5Ω的负载电阻。若 U0=220V ,ω=100πrad/s,则下述结论正确的是 ( )
A.副线圈中电压表的读数为 11V
B.副线圈中输出交流电的周期为0.02s
C.原线圈中电流表的读数为0.1A
D.原线圈中的输入功率为11W