在如图所示的x-o-y坐标系中,y>0的区域内存在着沿y轴正方向、场强为E的匀强电场,y<0的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的P(0,h)点以沿x轴正方向的初速度射出,恰好能通过x轴上的D(d,0)点。已知带电粒子的质量为m,带电量为 – q。h、d、q均大于0,不计重力的影响。
(1)若粒子只在电场作用下直接到达D点,求粒子初速度的大小v0;
(2)若粒子在第二次经过x轴时到达D点,求粒子初速度的大小v0;
如图所示,电阻不计的平行金属导轨MN和OP水平放置,MO间接有阻值为R=0.5的电阻,导轨相距为l=0.20m,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感强度为B=0.50T,质量为m=0.1kg,电阻为r=0.5的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好。用平行于MN的恒力F=0.6N向右拉动CD.CD受恒定的摩擦阻力f =0.5N.求:
(1)CD运动的最大速度是多少?
(2)当CD达到最大速度后,电阻R消耗的电功率是多少?
(3)当CD的速度是最大速度的1/4时,CD的加速度是多少?
如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37 °,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω金属导轨电阻不计, 取10 m/s2.已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:
(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力大小;
(3)导体棒受到的摩擦力.
交流发电机的原理如左下图所示,闭合的矩形线圈放在匀强磁场中,绕OO′轴匀速转动,转轴与磁场垂直.在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图所示,已知线圈的电阻为R=2.0Ω.求:
(1)矩形线圈转动的周期是多少?
(2)保持线圈匀速转动,1分钟内外界对线圈做的功是多少?
为了测量一个量程0~3V、内阻约数千欧的电压表的内电阻,可采用一只电流表与它串联后接入电路。
(1)本实验测量电压表内电阻依据的公式是____,需测量的物理量分别用______和_______ 测出。
(2)若提供的实验器材有:
A.待测电压表;
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.2Ω);
C.电流表 (0~100mA,内阻约2Ω);
D.电流表 (0~10mA,内阻约50Ω);
E.滑动变阻器(0~50Ω,额定电流0.5A);
F.直流电源(输出电压6V); G.开关、导线。
为减小读数误差,多次测量取平均值。顺利完成实验,应选用的实验器材为______(填英文序号即可)。
(3)画出正确的实验电路图。
如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、PQ为其边界,OO′为其对称轴.一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度v0向右运动,当运动到关于OO′对称的位置时( )
A.穿过回路的磁通量为零
B.回路中感应电动势大小为2Blv0
C.回路中感应电流的方向为顺时针方向
D.回路中ab边与cd边所受安培力方向不相同