下列说法正确的是( )
A.梳头发时塑料梳子带了电荷,来回抖动梳子时会向外发射电磁波
B.根据狭义相对论,地面上的人看到高速运行的列车比静止时长
C.雷达是利用声波的反射来测定物体位置的
D.法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律
(10分)(改编)电偏转和磁偏转技术在科学上有着广泛的应用,如图所示的装置中,AB、CD间的区域有沿竖直向上的匀强电场,在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向外.一带正电粒子自O点以水平初速度v0正对P点进入该电场后,从M点飞离CD边界时速度为2v0,再经磁场偏转后又由N点垂直于CD边界回到电场区域,并恰好能返回O点.已知OP间距为d,粒子质量为m,电量为q,粒子自身重力忽略不计.试求:
(1)P、M两点间的距离h和M点速度与O点速度夹角θ的正切;
(2)带电粒子返回O点时的速度大小v2;
(3)磁感强度B的大小和圆形有界匀强磁场区域的面积S.
(12分)如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C(重力不计),从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的
偏转角θ=30º,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距d=17. 3cm。(注意:计算中 取1.73)求:
(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1;
(2)偏转电场中两金属板间的电压U2;
(3)为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
(10分)(创编)如图所示,质量为m、电量为-q的小球,可在半径为R的固定半圆形光滑的绝缘轨道两端点M,N之间来回滚动,磁场磁感强度B垂直于轨道平面,小球在M、N处速度为零。若小球在最低点的最小压力为零,那么磁感强度B为多大?小球对轨道最低点的最大压力为多大?
(已知重力加速度为g)
(10分)如图所示,重为3N的导体棒,放在间距为d=1m的水平放置的导轨上,其中电源电动势E=6V,内阻r=0.5,定值电阻R0=11.5,其它电阻均不计。求:
(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,大小为B=2T,此时导体棒静止不动,导轨与导体棒间的摩擦力为多大?
(2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成角(仍与导体棒垂直),此时导体棒所受的摩擦力多大?
(改编)发光二极管(LED)是一种新型光源,在2010年上海世博会上通过巨大的LED显示屏,为我们提供了一场精美的视觉盛宴。某同学为了探究LED的伏安特性曲线,他实验的实物示意图如题图甲所示,其中图中D为发光二极管(LED),R0为定值电阻,电压表均视为理想电压表。(数字运算结果保留2位有效数字)
(1)闭合开关S前,滑动变阻器R的滑动触头应置于最 (填“左”或“右”)端。
(2)实验一:在20℃的室温下,通过调节滑动变阻器,测量得到LED的U1 —U2曲线为题图乙中的a曲线。已知定值电阻R0的电阻值为10 Ω,LED的正常工作电流为20 mA,则此时U2示数
为 V,由曲线可知实验中的LED的额定电压为 V,LED的电阻随着电流的增大而 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3) 实验二:将LED置于80℃的热水中,测量得到LED的U1 —U2曲线为图乙中的b曲线。由此可知:温度升高,LED的电阻将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。