如图所示,在xoy平面内,第三象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角。在且OM的左侧空间存在着沿负方向的匀强电场E,场强大小为32N/C,在且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.1T。一不计重力的带负电的粒子,从坐标原点O沿y轴负方向以m/s的初速度进入磁场,已知粒子的带电量为,质量为,求:
(1)带电粒子第一次经过磁场边界的位置坐标;
(2)带电粒子在磁场区域运动的总时间;(结果保留三位有效数字)
(3)带电粒子最终离开电、磁场区域进入第一象限时的位置坐标。
如图所示,质量为m=1g、电量为q=210-6C的带电微粒从偏转极板A、B中间的位置以v0=10m/s的初速度垂直电场方向进入长为L=20cm、距离为d=10cm的偏转电场,出电场后落在距偏转电场x=40cm的挡板上,微粒的落点P离开初速度方向延长线的距离为y2=20cm,不考虑重力的影响。求:
(1)加在A、B两板上的偏转电压UAB;
(2)粒子击中挡板时的动能Ek;
(3)改变偏转电压UAB,则当UAB为多少时,微粒落点P离开初速度延长线的距离最大?最大距离是多少?
如图所示,电灯L标有“4V1W”字样。滑动变阻器R的总阻值为50Ω,当滑片P滑至某位置时,L恰好正常发光,此时电流表示数为0.45A,由于外电路发生故障,电灯L突然熄灭,此时电流表示数变为0.5A,电压表示数变为10V,若导线完好,电路中各处接触良好,问:
⑴判断电路发生的是什么故障?(无需说明理由)
⑵发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为多少?
⑶电源的电动势和内电阻分别为多大?
如图,一个粒子电荷量为q=8×10-3C,质量为m=4×10-6kg,以速度v=2×103m/s穿过磁感强度B=0.5T、宽度L=1m的匀强磁场,粒子的重力不计,求:
(1)粒子穿出磁场时,速度方向与初速度方向之间的夹角为多少?
(2)当磁感强度B满足什么条件时,粒子将不能从右侧穿出磁场区域?
实际电流表都是有内阻的,可等效为理想电流表与电阻的串联。现在要测量实际电流表G1的内阻。可供选择的仪器如下:
A.待测电流表G1(量程为5 mA,内阻约300Ω)
B.电流表G2(量程为10 mA,内阻约100Ω)
C.电压表V(量程为6 V)
D.定值电阻
E.定值电阻
F.滑动变阻器(0~1000Ω)
G.滑动变阻器(0~10Ω)
H.直流电源电动势3V
I.开关S及导线若干
(1)请选择合适的器材并设计实验电路,尽量使滑动变阻器便于调节,定值电阻应选 (选R1或R2),滑动变阻器应选 (选R3或R4);并将实验电路图画在虚线框内。(图中标明所选器材)
(2)根据测得和已知的物理量表示电流表G1 的内阻,则 ,说明式中各测量量的物理意义:
下图为一正在测量电阻中的多用电表表盘和用测量圆柱体直径d的螺旋测微器,如果多用表选用×100挡,则其阻值为 Ω、圆柱体直径为 mm.
(2)如图a所示,是用伏安法测电电动势和内阻的实验电路图,为防止短路,接入一保护电阻R0,其阻值为2Ω.通过改变滑动变阻器,得到几组电表的实验数据,并作出如图b所示的U-I图象:
①根据U-I图象,可知电电动势E= V,内阻r = Ω.
②本实验测出的电的电动势与真实值相比是 .(填“偏大”、“偏小”或“不变”)