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两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一...

两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆abcd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R。 整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动。设运动过程中金属细杆abcd与导轨接触良好。重力加速度为g。求:

(1).ab杆匀速运动的速度v1;   

(2).ab杆所受拉力F,

(3).ab杆以v1匀速运动时,cd杆 以v2(v2已知)匀速运动,则在cd杆向下运动h过程中,整个回路中产生的焦耳热为多少?

 

(1)(2)(3) 【解析】试题分析:(1)ab杆向右运动时,ab杆中产生的感应电动势方向为a→b,大小为(2分) cd杆中的感应电流方向为d→c,cd杆受到的安培力方向水平向右 安培力大小为① (3分) cd杆向下匀速运动,有②(2分) 解①、②两式,ab杆匀速运动的速度为=③(3分) ab杆所受拉力F +μmg) (4分) 设cd杆以速度向下运动过程中,ab杆匀速运动了距离,因为, 所以(3分) 整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功 = =(3分)
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考点分析:
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如图所示,直线AB平行于CD,在AB与CD之间存在匀强磁场,磁场足够长,宽d=0.16m;磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小B=2.5×10-4T;CD下方存在垂直CD向上的匀强电扬,场强大小E=0.1N/C。从电场中O点静止释放一带正电的粒子,粒子恰好不能从AB边界离开磁场,粒子的比荷是=1×108C/kg,粒子重力不计。

(1)求O点到CD的垂直距离;

(2)求粒子从释放到第一次离开磁场所用的时间;

(3)若粒子从O点以3×103m/s的速度向右沿垂直电场方向入射,求粒子运动的周期。(sin37°=0.6)

 

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如图所示,一质量为m,电荷量为q的带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力的作用下,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45°bd的长度为L,重力加速度为g

求:(1)此液滴带何种电荷;

2)液滴的加速度大小;

3bd两点的电势差Ubd

 

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要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2KΩ。实验室提供的器材有:

电流表A,量程0.6A,内阻约0.1Ω;  电压表V2,量程5V,内阻为5KΩ;  定值电阻R1,阻值30Ω;

定值电阻R2,阻值为3KΩ; 滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;  电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;  开关S一个,导线若干

请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代号

②由上问写出V1内阻RV的表达方式_______ (说明表达式中各字母的意义)____________

 

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一细而均匀的导电材料,截面为圆柱体,如图所示,此材料长约5 cm,电阻约为100 Ω,欲测量这种材料的电阻率ρ。现提供以下实验器材

A.20分度的游标卡尺;      B.螺旋测微器;

C.电流表A1(量程50 mA,内阻r1=100 Ω);

D.电流表A2(量程100 mA,内阻r2约为40 Ω);

E.电压表V2(量程15 V,内阻约为);

F.滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流2 A);

G.直流电源E(电动势为3 V,内阻很小);

H.上述导电材料R2(长约为5 cm,电阻约为100 Ω);

I.开关一只,导线若干。

请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品电阻率ρ的实验方案,回答下列问题:

(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图所示,其示数L=________cm,用螺旋测微器测得该样品的外直径如图所示,其示数D=________mm。

(2)在所给的方框中画出设计的实验电路图,并标明所选择器材的物理量符号______

(3)用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示这种材料的电阻率为ρ=________

 

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如图所示,左右边界分别为的匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,一个质量为m.电荷量大小为q的微观粒子,沿与左边界方向以速度垂直射入磁场。不计粒子重力,欲使粒子不从边界射出,的最大值可能是

A.     B.

C.     D.

 

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