如图所示的匀强电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,间隔均为d,各等势面电势已在图中标出(U>0),现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场,要使小球做直线运动,求:(重力加速度为g)
(1)小球应带何种电荷及其电荷量;
(2)小球受到的合外力大小;
(3)在入射方向上小球运动的最大位移的大小xm.(电场足够大)
现有如下实验器材:
天平一台,各种质量砝码若干
边长为L、匝数为N的正方形线圈一个
直流电源一个
电流计一个
开关、电阻、细导线及固定装置若干
请用以上器材设计一个可以精确测量匀强磁场磁感应强度的实验.
要求:
(1)在虚线框内画出实验原理图
(2)为了测量磁场磁感应强度需要测量哪些物理量?
(3)写出计算磁感应强度的主要关系式.
在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5 A和 1.0 V;重新调节R使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V。求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻。
现有一满偏电流为500 μA、内阻为1.0×103 Ω的电流表G,某同学想把它改装成中值电阻为500 Ω的欧姆表,实验室提供如下器材:
A.一节干电池(电动势为1.5 V,内阻不计)
B.电阻箱R1(最大阻值99.99 Ω)
C.电阻箱R2(最大阻值999.9 Ω)
D.滑动变阻器R3(0~100 Ω)
E.滑动变阻器R4(0~1 kΩ)
F.导线若干及两个接线柱
(1)由于电流表G的内阻较大,该同学先把电流表G改装成量程为0~3.0 mA的电流表A,则电流表G应____(填“串”或“并”)联一个电阻箱,将该电阻箱的阻值调为____ Ω.
(2)将改装后的电流表改装成欧姆表,请选择适当的器材在方框内把改装后的电路图补画完整(含电流表的改装),并标注所选电阻箱和滑到变阻器的符号.
(_________)
(3)用改装后的欧姆表测量一电阻,电流表G的示数为200 μA,则该电阻的阻值为____ Ω,通过该电阻的电流为__m A.
现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ,电阻丝的阻值Rx≈0.5 Ω,允许通过的最大电流为0.5 A。现提供如下器材:
(1)下面四位同学分别设计的“测量部分”的电路,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。
(3)根据你在(1)、(2)中的选择,在图中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所示,则该电阻丝的直径D=________ mm。
在用电压表和电流表测电池的电动势和内阻的实验中,所用电压表和电流表的内阻分别为1 kΩ和0.1 Ω,如图所示为实验原理图及所需器件图。
(1)在图中画出连线,将器件按原理图连接成实验电路_______。
(2)一位同学记录的6组数据见下表,试根据这些数据在表格中画出UI图象,根据图象读出电池的电动势E=________V,求出电池内阻r=________Ω。
I(A) | 0.12 | 0.20 | 0.31 | 0.32 | 0.50 | 0.57 |
U(V) | 1.37 | 1.32 | 1.24 | 1.18 | 1.10 | 1.05 |
(3)若不作出图线,只选用其中两组U和I的数据,用公式E=U+Ir列方程求E和r,这样做可能得出误差很大的结果,其中选用第________组和第________组的数据,求得E和r误差最大。