(12分)如图,一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面),O为圆心。在柱形区域内加一方向垂直于纸面向外的匀强磁场,一质量为m、电荷量为+q的粒子沿图中直径从圆上的A点射入柱形区域,在圆上的D点离开该区域,已知图中,现将磁场换为竖直向下的匀强电场,同一粒子以同样速度沿直径从A点射入柱形区域,也在D点离开该区域。若磁感应强度大小为B,不计重力,试求:
(1)电场强度E的大小;
(2)经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比。
(8分)如图所示电路中,电源电动势E=10 V,内阻不计,电阻R1=14 Ω,R2=6.0 Ω,R3=2.0 Ω,R4=8.0 Ω,R5=10 Ω,电容器的电容C=2 μF。求:
(1)电容器所带的电荷量,并说明电容器哪个极板带正电;
(2)若R2突然断路,将有多少电荷量通过R5?电流的方向如何?
(12分)如图所示,在相距为L,长为3L的平行金属板中间区域存在正交的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B(方向未画),电场方向竖直向下。有一群均匀分布的同种带电粒子,以相同速度从两板间水平射入,经过时间t,粒子沿直线穿过该区域。若在粒子进入板间时,撤去电场保留磁场,粒子恰好全部打在板上。不计粒子的重力,不考虑粒子之间的相互作用,粒子对原来电场和磁场的影响不计。试求:
(1)该区域电场强度E大小;
(2)该粒子的比荷q/m ;
(3)若粒子进入时撤去磁场保留电场,则射出该区域的粒子数为总数的多少?
(8分)如图所示,甲带电体固定在绝缘水平面上的O点,另一个电荷量为+q、质量为m的带电体乙,从P点由静止释放,经L运动到Q点时达到最大速度v。已知乙与水平面的动摩擦因数为μ,静电力常量为k。 求:
(1)Q处电场强度的大小;
(2)P、Q两点电势差。
(8分)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表:量程0~0.6 A,内阻约为0.3Ω
C.电流表:量程0~3 A,内阻约为0.1Ω
D.电压表:量程0~3 V,内阻未知
E.电压表:量程0~15 V,内阻未知
F.滑动变阻器:0~10 Ω,2 A
G.滑动变阻器:0~100 Ω,1 A
H.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)在上述器材中请选择适当的器材:__ _ (填写选项前的字母);
(2)实验电路图应选择下图中的 (填“甲”或 “乙”);
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E=___ ___V,内电阻r=__ __ Ω。
(4分)下图中游标卡尺和螺旋测微器的读数分别为 mm和 mm。