(18分)如图所示,在铅版A上放一个放射源C可向各个方向射出速率为v的β射线,B为金属网,A、B连接在电路上,电源电动势为,内阻为r,滑动变阻器总阻值为R.图中滑动变阻器滑片置于中点,A、B间距为d,M为荧光屏(足够大),它紧挨者金属网外侧,已知β粒子的质量为m,电荷量e,不计β射线所形成的电流对电路的影响, 求:
(1)闭合开关S后,AB间的场强的大小是多少?
(2)β粒子到达金属网B的最长时间?
(3)切断开关S,并撤去金属网B,加上垂直纸面向内、范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,设加上B后β粒子仍能到达荧光屏。这时在竖直方向上能观察到荧光屏亮区的长度是多?
(12分)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0Ω的定值电阻。
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只 Ω(保留一位小数)的定值电阻R1;
②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;
③某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r= Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是 。
④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是 。(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响 B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R1的实际阻值比计算值偏小 D.R0的实际阻值比标称值偏大
测量次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
电压表V读数U/V | 5.26 | 5.16 | 5.04 | 4.94 | 4.83 | 4.71 | 4.59 | 4.46 |
改装表A读数I/mA | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 |
同学在实验室测定某金属丝的电阻率。
(1)他用螺旋测微器测出金属丝的直径d,测量情况如图甲所示,则金属丝的直径d=______mm;
(2)欧姆表对金属丝的电阻粗略测量,选择开关打到“×1”挡,指针偏转情况如图乙所示,则所测量约为__________Ω。
(3)采用伏安法精确地测定金属丝的电阻R,实验室提供了以下器材:
A.电压表(0~3V~15V,内阻约为10kΩ或50kΩ);
B.电流表(0~0.6A~3A,内阻约为0.5Ω或0.1Ω);
C.滑动变阻器(0~5Ω);
D.两节干电池;
E.开关及导线若干。
本实验电压表的量程应该选______V,电流表的量程应该选______A;为使实验过程中电池能量损耗较小,合适的电路图应该选择丙图中的_______。
(4)接问题导致电阻率的测量值________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
某速度选择器结构如图所示,三块平行金属板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水平放置,它们之间距离均为d,三金属板上小孔O1、O2、O3在同一竖直线上,Ⅰ、Ⅱ间有竖直方向匀强电场E1,Ⅱ、Ⅲ间有水平向左电场强度为E2的匀强电场及垂直于纸面向里磁感应强度为B2的匀强磁场。一质子由金属板I上端O1点静止释放,经电场E1加速,经过O2进入E2、B2的复合场中,最终从Ⅲ的下端O3射出,已知质子带电量为e,质量为m。则
A. O3处出射时粒子速度为
B. Ⅰ、Ⅱ两板间电压
C. 粒子通过Ⅰ、Ⅱ金属板和Ⅱ、Ⅲ金属板的时间之比为1︰1
D. 把质子换成α粒子,则α粒子也能从O3射出
在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场宽度均为L,一个质量为m,电阻为R,边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚越过CH进入磁场I区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JP与MN的正中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A. 当ab边刚越过JP时,导线框的加速度大小为a=3gsinθ
B. 导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=2:1
C. 从t2开始运动到ab边到MN位置过程中,通过导线框的电量
D. 从t1到ab边运动到MN位置的过程中,有 机械能转化为电能
如图所示,在国庆60周年阅兵盛典上,我国预警机“空警-2000”在天安门上空时机翼保持水平,以4.5×102km/h的速度自东向西飞行.该机的翼展(两翼尖之间的距离)为50m,北京地区地磁场的竖直分量向下,大小为4.7×10-5T,则( )
A. 两翼尖之间的电势差为0.29V
B. 两翼尖之间的电势差为2.9V
C. 飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高
D. 飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低