理想实验是科学研究中的一种重要方法,它把可靠事实和理论思维结合起来,可以深刻地揭示自然规律.以下实验中属于理想实验的是( )
A.伽利略的斜面实验
B.用打点计时器测定物体的加速度
C.验证平行四边形定则
D.利用自由落体运动测定反应时间
(1)如图1所示,固定于水平面上的金属框架abcd,处在竖直向下的匀强磁场中.金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动.框架的ab与dc平行,bc与ab、dc垂直.MN与bc的长度均为l,在运动过程中MN始终与bc平行,且与框架保持良好接触.磁场的磁感应强度为B.
a. 请根据法拉第电磁感应定律,推导金属棒MN中的感应电动势E;
b. 在上述情景中,金属棒MN相当于一个电源,这时的非静电力与棒中自由电子所受洛伦兹力有关.请根据电动势的定义,推导金属棒MN中的感应电动势E.
(2)为进一步研究导线做切割磁感线运动产生感应电动势的过程,现构建如下情景:如图2所示,在垂直于纸面向里的匀强磁场中,一内壁光滑长为l的绝缘细管MN,沿纸面以速度v向右做匀速运动.在管的N端固定一个电量为q的带正电小球(可看做质点).某时刻将小球释放,小球将会沿管运动.已知磁感应强度大小为B,小球的重力可忽略.在小球沿管从N运动到M的过程中,求小球所受各力分别对小球做的功.
如图所示,在电子枪右侧依次存在加速电场,两水平放置的平行金属板和,竖直放置的荧光屏。加速电场的电压为,两平行金属板的板长、板间距离均为,荧光屏距两平行金属板右侧距离也为。电子枪发射的质量为、电荷量为的电子,从两平行金属板的中央穿过,打在荧光屏的中点。不计电子进人加速电场前的速度及电子重力。
(1)求电子进人两金属板间时的速度大小;
(2)若两金属板间只存在垂直纸面向外的匀强磁场(如图),求电子到达荧光屏的位置与点距离的最大值和此时磁感应强度的大小;
(3)若两金属板间只存在竖直方向的匀强电场,两板间的偏转电压为,电子会打在荧光屏上某点,该点距点距离为,求此时与的比值。
如图所示,由粗细均匀、同种金属导线构成的正方形线框abcd放在光滑的水平桌面上,线框边长为L,其中ab段的电阻为R.在宽度也为L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向竖直向下.线框在水平拉力的作用下以恒定的速度v通过匀强磁场区域,线框始终与磁场方向垂直且无转动.求:
(1)在线框的cd边刚进入磁场时,bc边两端的电压Ubc;
(2)为维持线框匀速运动,水平拉力的大小F;
(3)在线框通过磁场的整个过程中,bc边金属导线上产生的热量Qbc.
如图所示,电子从灯丝K发出(初速度不计),在KA间经加速电压U1加速后,从A板中心小孔射出,进入由M、N两个水平极板构成的偏转电场, M、N两板间的距离为d,电压为U2,板长为L,电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直,射出时没有与极板相碰.已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子的重力及它们之间的相互作用力.求:
(1)电子穿过A板小孔时的速度大小v;
(2)电子在偏转电场中的运动时间t;
(3)电子从偏转电场射出时沿垂直于板方向偏移的距离y.
甲同学欲采用下列器材准确测定一个约的电阻的阻值。
A.直流电源(,内阻不计);
B.开关、导线等;
C.电流表,内阻约) ;
D.电流表(,内阻约) ;
E.电压表(0,内阻约);
F.电压表(,内阻约);
G.滑动变阻器(,额定电流);
(1)为测量准确,电流表应选用________,电压表应选用________;(选填代号)
(2)为了获得尽可能多的数据,该同学采用了“滑动变阻器分压接法”以调节电压,请在图1虚线中画出正确的实验电路图_________,并将图2中的元件按正确的实验电路图连成实验电路___________;
(3)闭合开关,逐次改变滑动变阻器滑动头的位置,记录与之对应的电流表的示数,电压表的示数。某次电流表、电压表的示数如图3所示。处理实验数据时,制作如图4所示的坐标图,图中已标注出了几个与测量对应的坐标点。请将与图3读数对应的坐标点也标在图4中,并在图4中把坐标点连成图线____________;
(4)根据图4描绘出的图线可得出这个电阻的阻值为________.