如图所示,在真空室中平面直角坐标系的y轴竖直向上,x轴上的P点与Q点关于坐标原点O对称,PQ间的距离d=30cm。坐标系所在空间存在一个垂直于xOy平面的圆形有界匀强磁场,一带电粒子在xOy平面内,从P点与x轴成30°的夹角射出,该粒子将做匀速直线运动,已知带电粒子以速度v=2.0m/s射出,质量m=10×10-27kg,所带电荷量q=1.0×10-19C,使带电粒子通过Q点,且其运动轨迹关于y轴对称。已知磁场的磁感应强度大小为B=2.0×10-7T。(不计带电粒子重力)求:
(1)油滴在磁场中运动的时间t;
(2)圆形磁场区域的最小面积S。
如右图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m,质量为6×10-2kg的通电直导线,电流强度I=1 A,方向垂直于纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T,方向竖直向上的磁场中,设t=0时,B=0,则需要多长时间,斜面对导线的支持力为零?(g取10 m/s2)
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;A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。
完成下列主要实验步骤中的填空:
(1)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________,并用天平称出此时细沙的质量m2。
④ 用米尺测量D的底边长度L。
(2)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=________。
(3)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。
用以下器材测量待测电阻RX的阻值
A.待测电阻RX:阻值约为200Ω
B.电源E:电动势约为3.0V,内阻可忽略不计
C.电流表A1:量程为0~10mA,内电阻r1=20Ω;
D.电流表A2:量程为0~20mA,内电阻约为r2≈8Ω;
E.定值电阻R0:阻值R0=80Ω;
F.滑动变阻器R1:最大阻值为10Ω;
G.滑动变阻器R2:最大阻值为200Ω;
H.单刀单掷开关S,导线若干;
(1)为了测量电阻RX,现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的实验电路图,你认为正确的是_________________;(填“甲”、“乙”或“丙”)
(2)滑动变阻器应该选______;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于______端;(填“a”或“b”)
(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2。则RX的表达式为:RX=_________
如图所示,和为平行的虚线,上方和下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场, AB两点都在上。带电粒子从A点以初速与成斜向上射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向上,不计重力。下列说法中正确的是( )
A. 带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点的速度相同;
B. 若将带电粒子在A点时的初速度变大(方向不变),它仍能经过B点;
C. 若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与成角斜向上,它就不一定经过B点;
D. 粒子一定带正电荷;
如图所示,带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上,两者均保持静止,置于垂直于纸面向里的匀强磁场中,在t=0时刻用水平恒力F向左推小车B.已知地面光滑,A、B接触面粗糙,A所带电荷量保持不变,下列四图中关于A、B的v-t图象及A、B之间摩擦力Ff—t图像大致正确的是