如图所示,水平方向大小为B的匀强磁场的上下边界分别是MN、PQ,磁场宽度为L,。一个边长为的正方形导线框(L>2)从磁场上方竖直下落,线框的质量为m,电阻为R,运动过程中上下两边始终与磁场边界平行,若线框进入磁场过程中感应电流保持不变。(运动过程中空气阻力不计,重力加速度为g。)求:
(1)线框下端进入磁场时的速度。
(2)线框下端即将离开磁场时线框的加速度。
(3)若线框上端离开磁场时线框恰好保持平衡,求线框离开磁场的过程中流经线框电量q和线框完全通过磁场产生的热量Q。
如图所示,在y轴左侧有一匀强电场,场强大小为E,方向与x轴平行且沿x轴正向,在y轴右侧有一匀强磁场,方向垂直纸面向外。现将一挡板放在第二象限内,其与x、y轴的交点M、N到坐标原点的距离均为2L。有一质量为m电荷量为q(q >0)的粒子在第二象限内从距x轴为L、y轴为4L的P点由静止释放(不计重力),粒子与挡板碰后电荷量不变,速度大小不变方向变为沿y轴正向,当粒子第一次到达y轴时电场消失。求:
(1)粒子第一次到达y轴时距坐标原点多远?
(2)若使粒子再次打到档板上,磁感应强度的大小的取值范围?
如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L’=1.5m,导轨平面与水平面夹角α=300,导轨电阻不计。磁感应强度为B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m1=2kg、电阻为R1=1Ω。两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离和板长均为d=0.5m,定值电阻为R2=3Ω,现闭合开关S并将金属棒由静止释放,重力加速度为g=10m/s2,试求:
(1)金属棒下滑的最大速度为多大?
(2)当金属棒下滑达到稳定状态时,R2消耗的电功率P为多少?
(3)当金属棒稳定下滑时,在水平放置的平行金属间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2=1.5T,在下板的右端且非常靠近下板的位置有一质量为m2=6×10―4kg、带电量为q=-2×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入两板间,该液滴可视为质点。要使带电粒子能从金属板间射出,初速度v应满足什么条件?(不计空气阻力)
如图所示,一个质量为m,带q(q >0)电量的粒子在BC边上的M点以速度v垂直于BC边飞入正三角形ABC。为了使该粒子能在AC边上的N点垂直于AC边飞出该三角形,可在适当的位置加一个垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个也是正三角形的区域内,且不计粒子的重力,试求:
(1)画出正三角形区域磁场的边长最小时的磁场区域及粒子运动的轨迹。
(2)该粒子在磁场里运动的时间t。
(3)该正三角形区域磁场的最小边长。
在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是:①电流计、②直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤电键、⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱)。
(1) 试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)。
(2) 若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上,而在电键刚闭合时电流表指针右偏,则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时,电流计指针将__________(填“左偏”、“右偏”、“不偏”)。
有一待测的电阻器Rx ,甲乙两同学分别采用了不同的方法进行测量
(1)甲同学直接用多用电表测其电阻.用已经调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测量,发现指针偏转角度太大,这时应将选择旋钮指向欧姆挡“________”位置,调零后测量,其表盘及指针所指位置如图所示,则此段电阻丝的电阻为_______Ω.
(2)乙同学则利用实验室里下列器材进行了测量:
电压表V(量程0~5V,内电阻约10kΩ)
电流表A1(量程0~500mA,内电阻约20Ω)
电流表A2(量程0~300mA,内电阻约4Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为2A)
滑动变阻器R2(最大阻值为250Ω,额定电流为0.1A)
直流电源E(电动势为4.5V,内电阻约为0.5Ω)
电键及若干导线
为了精确画出I―U图线.他设想电表读数从零开始变化,以便多测出几组电流、电压值,故电流表应选用________,滑动变阻器选用_________(选填器材代号),利用选择的器材,请你在方框内画出理想的实验电路图,并标注实验器材的编号.