如图所示,ABCD为竖立放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切,A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m.把一质量m=0.1kg、带电量q=10-4C的小球,放在水平轨道的A点由静止开始释放后,在轨道的内侧运动.(g取10 m/s2)求:
(1)它到达C点时的速度是多大?
(2)若让小球安全通过D点,开始释放点离B点至少多远?
将带电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了3×10-5J的功,再从B移到C,电场力做了1.2×10-5J的功,则:
(1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中电势能共改变了多少;
(2)如果规定A点的电势能为零,则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少?
在“用伏安法测定一条金属丝(总电阻约10Ω)电阻率”的实验中。
①某同学用螺旋测微器测得金属丝直径d如图甲所示,可读得d=_____mm。
②他又把金属丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在金属丝上夹上一个小金属夹P,移动金属夹P的位置,从而改变接入电路中金属丝的长度。把这样的装置接入实验电路中,如图乙所示。但他连接线路时却出现了两处错误,请用“×”标在错误的导线上,再用笔画线代替导线给予改正。
(____)
③闭合开关前,滑动变阻器触头应移至_____(填“左”或“右”)端。闭合开关后,滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,以后通过多次改变P点的位置,得到多组U、I、L的数据,即得到金属丝长L时对应的电阻R.把这多组L和R的数据,绘成如图丙所示图线,则该图线斜率表示的物理意义是_____(要求用文字表述)。
④如果图线的斜率k=1Ω/m,则该金属丝电阻率ρ=_____Ω•m.(保留两位有效数字)
某探究活动小组自主设计了实验装置来测量物体的带电量.如图6所示是一个外表面镀有金属膜的空心带电小球,用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器,M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(金属板间电场可看做匀强电场).另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、电流表(已知内阻)、开关、滑动变阻器R及导线若干.已知重力加速度为g.
根据题意回答下列问题:
(1)实验电路如图甲已接好,在实验中能够准确读出多组相应的电压表示数U、电流表示数I和丝线偏离竖直方向的角度;探究小组同学以电压U为纵坐标,以为横坐标,建立直角坐标系.通过绘制图线得到一条倾斜直线(题中未画出),得出斜率为k.为了求出小球所带电荷量q,该小组同学还必须测量的物理量有________、________(写出物理量名称及其符号),则小球的带电荷量q=________(用题目中给出的和测量的物理量符号表示);
(2)实验探究过程中,有同学提出用此电路可以测电源电动势和内阻,通过改变滑动变阻器的位置,从而改变电表的示数,他设计出以电压U为纵坐标,以电流I为横坐标,建立直角坐标系,作出U-I图线如图乙所示,由此可求得电动势为E=________,内阻r的准确测量值为________.
如图,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿x正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ。则磁感应强度方向和大小可能为( )
A.z正向,tanθ
B.y正向,
C.z负向,tanθ
D.沿悬线向下,sinθ
如图是倾角θ=30°的光滑绝缘斜面在纸面内的截面图.一长为L,质量为m的导体棒垂直纸面放在斜面上,现给导体棒通入电流强度为I,并在垂直于导体棒的平面内加匀强磁场,要使导体棒静止在斜面上,已知当地重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 所加磁场方向与x轴正方向的夹角α的范围应为90°≤α<240°
B. 所加磁场方向与x轴正方向的夹角α的范围应为0°≤α<150°
C. 所加磁场的磁感应强度的最小值为
D. 所加磁场的磁感应强度的最小值为