质量为m、电荷量为e的电子,由静止从P点出发,经电压为U的电场加速后,沿两块正对的平行极板M、N正中间的直线PQ方向射入两板间。已知极板M、N间只存在着磁感应强度为B、方向垂直纸面向里且具有理想边界的匀强磁场,如图所示。不计电子所受重力。求:
(1)电子射出电场时的速度υ的大小;
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R;
(3)当极板M、N的间距恰好等于极板长时,电子恰好能从极板的右边缘射出磁场,则极板的长度L是多少?
密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雾器喷出时由于摩擦而带电,并落入两块相互平行的极板M、N之间的区域(M板带正电、N板带负电),透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量,再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡,可计算出油滴所带的电荷量。
(1)若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴,则可推知P带哪种电荷?
(2)已知极板M、N之间的距离为d,电压为U,求两板之间的电场强度E的大小;
(3)油滴P可视为球体,并测得其半径为R。已知油的密度为ρ,重力加速度为g,极板M、N之间的距离为d,电压为U。求该油滴的电荷量q。(提示:球的体积公式)
如图甲所示,表示三块相同的蹄形磁铁并列放在水平桌面上,可以认为磁极间的磁场是匀强磁场。将一根直导体棒水平悬挂在磁铁的两极之间,导体棒与磁感应强度的方向垂直。导体棒的重力为G,导体棒在匀强磁场中的有效长度为L。当导体棒中通过的电流为I时,导体棒向外侧偏转(但仍在磁极之间),静止时悬线与竖直方向的夹角为θ,此时的导体棒在其横截面上的受力图如图乙所示,其中安培力F水平向右。求:
(1)导体棒所受的安培力F的大小;
(2)该匀强磁场的磁感应强度B的大小。
在如图所示的电路中,电阻箱的阻值R是可变的,电源的电动势为E,电源的内阻为r,其余部分的电阻均可忽略不计。
(1)闭合开关S,写出电路中的电流I和电阻箱的电阻R的关系表达式;
(2)若电源的电动势E为3V,电源的内阻r为1Ω,闭合开关S,当把电阻箱R的阻值调节为14Ω时,电路中的电流I为多大?此时电源两端的电压(路端电压)U为多大?
某小组测量一金属丝的电阻率,除多用电表、刻度尺、螺旋测微器、开关、导线外,还能提供的其它器材规格如下:
电流表A1(量程0~0.6A,内阻r1约为0.125Ω)
电流表A2(量程0~3A,内阻r2约为0.025Ω)
电压表V(量程0~3V,内阻约为3kΩ)
滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值为1750Ω)
电源E(电动势约为3V)
(1)在实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,其示数如图所示,则该金属丝直径的测量值d=________mm。
(2)使用多用电表欧姆挡粗测金属丝的电阻,倍率选择“×1”挡,指针位置如图所示,则该金属丝的电阻为_______Ω。
(3)若采用伏安法测量金属丝的电阻,为保证电表安全及测量准确、方便,那么电流表应选择_______(选填A1或A2);滑动变阻器应选择_______(选填R1或R2)。
(4)采用伏安法测电阻时,测得了多组U、I数据,根据这些数据作出如图所示的U-I图像。由此可得金属丝的电阻R=_______Ω。(保留两位有效数字)
(5)若通过实验测量获得了数据:金属丝的电阻R,金属丝的长度l,以及金属丝的直径d。那么本次实验得到金属丝电阻率ρ=_______。
某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中,为了能让质子进入癌细胞,首先要实现质子的高速运动,该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度,然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示,来自质子源的质子(初速度为零),经加速电压为U的加速器加速后,形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S,其等效电流为I;质子的质量为m,其电量为e.那么这束质子流内单位体积的质子数n是
A.
B.
C.
D.