某回旋加速器的两个半圆金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,两金属盒间存在交变电场,用其加速质子。已知金属盒的半径为R,磁场的磁感应强度为B,金属盒间缝隙的加速电压为U,质子的质量为m,电荷量为q。求
(1)交变电场的频率f;
(2)质子加速完毕出射时的动能Ek;
(3)质子在回旋加速器中运动的圈数n。
足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L = 0.4 m,一端连接的电阻R =1 Ω。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B = 1 T。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,电阻r =1 Ω。导轨的电阻忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v = 5 m/s。
(1)导体棒的感应电动势E;回路中的感应电流I;导体棒两端的电压U;
(2)拉力F的大小;在0.1 s时间内,拉力F的冲量IF的大小;
(3)在0.1 s时间内,拉力F做的功WF;
如图所示,匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上,一倾角为α的光滑斜面上,放置一根长为L,质量m,通有电流I的金属棒,金属棒保持静止。求:
(1)画出导体棒在斜面上的受力示意图;
(2)导体棒所受安培力的大小;
(3)匀强磁场磁感应强度的大小。
场是物质存在的一种形式。我们可以通过物体在场中的受力情况来研究场的强弱,并由此定义了电场强度、磁感应强度等物理量。
(1)写出电场强度的定义式,并说明公式中各物理量的含义;
(2)写出磁感应强度的定义式,并说明公式中各物理量的含义。
用电流表和电压表测定干电池的电动势E和内电阻r,所用的电路如图,一位同学测得了实验的U-I图像。
(1)根据U-I图像,可得电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω。
(2)这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是(____)
A.实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用
B.实验产生的系统误差,主要是由于电流表的分压作用
C.实验测出的电动势小于真实值
D.实验测出的内阻大于真实值
(3)同学们探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是(_____)
A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B.一个伏特表和多个定值电阻
C.一个安培表和一个电阻箱 D.两个安培表和一个滑动变阻器
某同学用图示电路测绘“3.8V,2W”小灯泡的电流I随电压U变化的图像。除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:A1(量程100mA,内阻约2Ω);A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω);
电压表:V1(量程5V,内阻约5 kΩ);V2(量程15V,内阻约15 kΩ);
滑动变阻器:R1(阻值范围0~10Ω);R2(阻值范围0~2 kΩ);
电源:E1(电动势为1.5V,内阻约为0.2Ω);E2(电动势为4V,内阻约为0.04Ω);
(1)为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表________,电压表________。滑动变阻器________,电源________;(填器材的符号)
(2)根据实验数据,描绘出I-U的图像数据如图所示,由图像可知,当所加电压为4.0V时,灯丝电阻为________Ω,灯泡消耗的电功率为_________W。
(3)若此实验中测量电压、电流数据时,同时记录了滑动变阻器滑动头P从左往右滑动的不同距离x,下列最符合实验中测量电压U与滑动头P从左往右滑动的距离x的关系的是_____.