质量为m=0.02 kg的通电细杆ab置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上,导轨的宽度d=0.2 m,杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,磁感应强度B=2 T 的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下,如图所示.现调节滑动变阻器的触头,试求出为使杆ab静止不动,通过ab杆的电流范围为多少?
图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;为电流表;S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
(1)在图中画线连接成实验电路图。
(2)完成下列主要实验步骤中的填空:
①按图接线。
②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1。
③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D________;然后读出________,并用天平称出________。
④用米尺测量________。
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=________。
(4)判定磁感应强度方向的方法是:若________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。
磁流体发电机原理如图所示,将一束等离子体(正负电荷组成的离子化气体状物质)喷射入磁场,在电场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压。如果射入的等离子体速度为v,板间距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与速度方向垂直,负载电阻为R,电离气体充满两板间的空间。当发电机稳定发电时,电流表示数为I。
(1)图中________板为电源的正极;
(2)有电流从________经用电器流向________;
(3)这个发电机的电动势为________;
(4)此发电机的等效内阻是________。
如图所示,宽d=2cm的有界匀强磁场,纵向范围足够大,磁感应强度的方向垂直纸面向内。现有一群带正电的粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场,若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5cm,则( )
A. 右边界:-4cm≤y<4cm的范围内有粒子射出
B. 右边界:y>4cm和y<-4cm的范围内有粒子射出
C. 左边界:y>8cm的范围内有粒子射出
D. 左边界:0<y≤8cm的范围内有粒子射出
一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪,沿着直线通过电磁场复合区后,并从狭缝S0进入匀强磁场B2,在磁场B2中分为如图所示的三束,则下列相关说法中正确的是( )
A. 速度选择器的P1极板带负电
B. 粒子1带负电
C. 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于E/B1
D. 粒子2的比荷q/m绝对值最大
如图所示,在沿水平方向向里的匀强磁场中,带电小球A与B处在同一条竖直线上,其中小球B带正电荷并被固定,小球A与一水平放置的光滑绝缘板C接触而处于静止状态,若将绝缘板C沿水平方向抽去,则( )
A. 小球A仍可能处于静止状态
B. 小球A将可能沿轨迹1运动
C. 小球A将可能沿轨迹2运动
D. 小球A将可能沿轨迹3运动