如图甲所示,竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)。一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的带正电小球,以水平初速度v0沿PQ向右做直线运动。若小球刚经过D点时(t=0),在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场,使得小球再次通过D点时与PQ连线成600角。已知D.Q间的距离为(+1)L,t0小于小球在磁场中做圆周运动的周期,忽略磁场变化造成的影响,重力加速度为g。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)t0与t1的比值;
(3)小球过D点后将做周期性运动。则当小球运动的周期最大时,求出此时的磁感应强度B0及运动的最大周期Tm的大小,并在图中画出此情形下小球运动一个周期的轨迹。
如图所示,一平面框架与水平面成37°角,宽L=0.4m,上、下两端各有一个电阻R0=1Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长.垂直于框平面的方向存在向上的匀强磁场,磁感应强度B=2T。ab为金属杆,其长度为L=0.4m,质量m=0.8kg,电阻r=0.5Ω,金属杆与框架的动摩擦因数μ=0.5。金属杆由静止开始下滑,直到速度达到最大的过程中,金属杆克服磁场力所做的功为W=1.5J。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8;g取10m/s2.求:
(1)ab杆达到的最大速度v.
(2)ab杆从开始到速度最大的过程中沿斜面下滑的距离.
(3)在该过程中通过ab的电荷量.
用图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻,它的电动势E约为8 V,内阻r约为30 Ω,已知该电池允许输出的最大电流为40 mA。为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路中用了一个定值电阻充当保护电阻,除待测电池外,可供使用的实验器材还有:
A.电流表A(量程为0.05 A.内阻约为0.2 Ω)
B.电压表V(量程为6 V、内阻为20 kΩ)
C.定值电阻R1(阻值为100 Ω、额定功率为1 W)
D.定值电阻R2(阻值为200 Ω、额定功率为1 W)
E.滑动变阻器R3(阻值范围为0~10 Ω、额定电流为2 A)
F.滑动变阻器R4(阻值范围为0~750 Ω、额定电流为1 A)
G.导线和单刀单掷开关若干
(1)为了电路安全及便于操作,定值电阻应该选________;滑动变阻器应该选________。(填写器材名称)
(2)接入符合要求的用电器后,闭合开关S,调滑动变阻器的阻值,读取电压表和电流表的示数。取得多组数据,作出了如图所示的图线。根据图线得出该电池的电动势E为________V,内阻r为________Ω。(结果保留两位有效数字)
有一只标值为“2.5 V,x W”的小灯泡,其额定功率的标值已模糊不清。某同学想通过测绘灯丝伏安特性曲线的方法来测出该灯泡的额定功率。
(1)已知小灯泡的灯丝电阻约为5 Ω,请先在图甲中补全伏安法测量灯丝电阻的电路图,再选择电流表、电压表的合适量程,并按图甲连接方式将图乙中的实物连成完整的电路。
(2)该同学通过实验作出了灯丝的伏安特性曲线如图丙所示,则小灯泡的额定功率为________W。
在半径为r、电阻为R的圆形导线框内,以直径为界,左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场。以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示。则0~t0时间内,导线框中( )
A.没有感应电流 B.感应电流方向为逆时针
C.感应电流大小为 D.感应电流大小为
(多选)如图所示,电动势为E,内阻为r的电源与滑动变阻器R1、定值电阻R2、定值电阻R3、平行板电容器及理想电流表组成闭合电路,图中电压表为理想电压表,当滑动变阻器R1的触头向左移动一小段时,则 ( )
A.电流表读数增大
B.电容器带电荷量增加
C.R2消耗的功率减小
D.电压表与电流表示数变化量之比不变