如图所示,在x轴下方的区域内存在沿y轴正向的匀强电场,电场强度大小为E,在x轴上方存在以O为圆心、半径为R的半圆形匀强磁场(MN为直径),磁感应强度大小为B、方向垂直于xoy平面向外,y轴上的A点与O点的距离为d。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场,不计粒子的重力。
(1)求粒子在磁场中运动的速度大小和轨道半径;
(2)要使粒子进入磁场后从ON穿出磁场,求电场强度的最大值Em;
(3)若电场强度大小为2Em,求粒子在磁场中运动的时间。
如图所示,倾角为θ=30°的斜面上固定一宽L=0.5 m的平行光滑金属导轨,导轨上端接入电源和滑动变阻器R,电源电动势E=12 V,内阻r=1Ω。一质量m=0.1kg,电阻的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B=1 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中。要保持金属棒在导轨上静止(导轨的电阻不计,取g=10 m/s2)。求:
(1)金属棒所受到的安培力大小;
(2)通过金属棒的电流;
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值。
如图所示,已知电源电动势E=10 V,内阻r =l Ω,电路中定值电阻R=4 Ω,当闭合电键S电路稳定时,电路中标有“3V,3W”的灯泡L和线圈电阻RD= 0.2Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作。求:
(1)电路中的电流大小;
(2)电动机的额定电压;
(3)电动机的输出功率。
在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,提供的器材有
A.电压表量程为3V,内阻约为5kΩ
B.电压表量程为15V,内阻约为10kΩ
C.电流表量程为0.6A,内阻约为0.1Ω
D.电流表量程为3A,内阻约为0.01Ω
E.变阻器R为(20Ω,3A)
F.开关、导线若干
(1)为了较准确测量电池的电动势和内阻,电压表应该选__________(填A或B);电流表应该选__________(填C或D);实验电路图应该选__________图(填“甲”或“乙”)。
(2)该同学应用所选电路进行实验时记录了多组数据,并根据这些数据画出了U-I图线如图所示。根据图线求出电源的电动势E=_______V,内阻r=________Ω。
用伏安法测电阻的实验中提供了如下器材:
①待测电阻RX,(约200Ω);
②直流毫安表(量程0~20mA,内阻约50Ω);
③直流电压表(量程0~3V,内阻约5kΩ);
④直流电源(输出电压3V,内阻可不计);
⑤滑动变阻器(阻值范围0~10Ω,允许最大电流1A);
⑥电键一个,导线若干条。
实验要求最大限度的减小误差,则毫安表的连接应选择________(填“内接”或“外接”)的连接方式;滑动变阻器的连接应选择________(填“限流”或“分压”)的连接方式。
实验室里有内阻100Ω,满偏电流2mA的灵敏电流表,现要将其改装成量程为3V的电压表,需要____________(填“串联”或“并联”)一个阻值为_________Ω的电阻。