如图所示,套在很长的绝缘直棒上的带正电的小球,其质量为m , 带电荷量为+q , 小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电场强度为E , 磁感应强度为B , 小球与棒的动摩擦因数为μ , 求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(设小球电荷量不变)。
平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅲ现象存在沿y轴负方向的匀强电场,如图所示。一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动,Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍。粒子从坐标原点O离开电场进入电场,最终从x轴上的P点射出磁场,P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力,为:
(1)粒子到达O点时速度的大小和方向;
(2)电场强度和磁感应强度的大小之比。
为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小明测量小灯泡的电压U和电流I,利用P=UI得到电功率. 实验所使用的小灯泡规格为“3.0V,1.8W”,电源为12V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω.
(1)准备使用的实物电路如图1所示. 请将滑动变阻器接入电路的正确位置.(用笔画线代替导线)
(2)现有10Ω、20Ω和50Ω的定值电阻,电路中的电阻R1 应选________Ω的定值电阻.
(3)测量结束后,应先断开开关,拆除________两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.
(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如图2所示. 请指出图象中不恰当的地方.
用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差,按如图所示的电路进行测量,可以较大程度减小这种系统误差.
选取合适的器材,按电路图连接好电路后,该实验操作过程的第一步是:闭合开关S1,将开关S2接1,调节滑动变阻器R1和R2,使电压表和电流表的示数尽量大些,读出这时电压表和电流表的示数U1和I1.
(1)请你写出该实验操作过程的第二步,并说明需要记录的数据:_________________________________________________________________________________________
(2)请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式:Rx=__________.
如图甲所示,水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒MN放在导轨上且接触良好,整个装置放于垂直导轨平面的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正),MN始终保持静止,则0~t2时间( )
A. 电容器C的电荷量大小始终没变
B. 电容器C的a板先带正电后带负电
C. MN所受安培力的大小始终没变
D. MN所受安培力的方向先向右后向左
如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,MN和M'N'是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直.现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v﹣t图象.已知金属线框的质量为m,电阻为R,当地的重力加速度为g,图象中坐标轴上所标出的v1、v2、v3、t1、t2、t3、t4均为已知量(下落过程中线框abcd始终在竖直平面内,且bc边始终水平).根据题中所给条件,以下说法正确的是( )
A. 可以求出金属线框的边长
B. 线框穿出磁场时间(t4﹣t3)等于进入磁场时间(t2﹣t1)
C. 线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同
D. 线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳热相等