如图所示的坐标系xOy中,x < 0,y > 0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场,x ≥ 0的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场,x轴上A点的坐标为(-L,0),y轴上B点的坐标为(0,).有一个带正电的粒子从A点以初速度vA沿y轴正方向射入匀强电场区域,经过B点进入匀强磁场区域,然后经x轴上的C点(图中未画出)运动到坐标原点O.不计重力.求:
(1)粒子在B点的速度vB是多大?
(2)C点与O点的距离xC是多大?
(3)匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值是多大?
如图所示,两平行金属导轨间的距离,金属导轨所在的平面与水平面夹角,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上,导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻,金属导轨的电阻不计,取。已知,。
(1)求导体棒受到的摩擦力大小和方向。
(2)若磁场方向改为竖直向上,其他条件不变,导体棒仍静止,求导体棒所受的摩擦力大小。
如图所示,两平行金属板A、B长为L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量为q=1.0×10-10C,质量为m=1.0×10-20kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度v0=2.0×106m/s,粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域,然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响).已知两界面MN、PS相距为s1=12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为s2=9cm,粒子穿过界面PS做匀速圆周运动,最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,粒子的重力不计)
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远?
(2)在图上粗略画出粒子的运动轨迹.
(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小.
(12分)如图所示,一质量为m、电荷量为q(q>0)的例子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A、B两点间的电势差。
现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ,其阻值Rx约为0.5 Ω,允许通过的最大电流为0.5 A.现有如下器材可供选择:
电流表A(量程0.6A,内阻约为0.6Ω)
电压表V(量程3V,内阻约为3kΩ)
待测电阻丝Rx(阻值约为0.5Ω)
标准电阻R0(阻值5Ω)
滑动变阻器R1(5 Ω,2A)
滑动变阻器R2(200 Ω,1.5A)
直流电源E(E=6 V,内阻不计)
开关S、导线若干
(1)图为四位同学分别设计的测量电路的一部分,你认为合理的是________;
(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”),并采用________接法;(分压,限流)
(3)根据你在(1)(2)中的选择,在图甲上完成实验电路的连接________;
(4)实验中,如果两电表的读数分别为U和I,测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D,则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ=________;
(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图乙所示,则该电阻丝的直径D=________.
在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时,所用器材有:电动势为6 V的电源,额定电压为2.5 V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线.要求能测出尽可能多组数据,如图是没有连接完的实物电路.(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)
(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整_______________________________;
(2)连好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表几乎不偏转,则故障的原因可能是_________________________________________;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2 V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向________端滑动(选填“左”或“右”);
(4)图线是曲线而不是过原点的直线,原因是___________________________________.