如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径.两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场.间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔.一质量为m、电荷量为+q的粒子由小孔下方处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场,由H点紧靠大圆内侧射入磁场.不计粒子的重力.
(1)求极板间电场强度的大小;
(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求Ⅰ区磁感应强度的大小.
如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一质量为m=0.1kg、带电荷量为的小物块处于静止状态,小物块与地面间的摩擦因数.从t=0时刻开始,空间上加如图乙所示的电场。
(1)2s末小物块的速度大小;
(2)0-4s小物块电势能的减少量。
如图所示,导体杆ab的质量为kg,电阻为,放置在与水平面成角的光滑倾斜金属导轨上,导轨间距为0.5m且电阻不计,系统处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为0.2T,电源内阻为,通电后杆能静止于导轨上,g取10m/s2。
求:
(1)电源电动势E;
(2)若突然将磁场反向,求反向后瞬间导体杆的加速度。(不计磁场反向引起的电磁感应效应)
物理兴趣小组同学在测两节干电池串联时的电动势和内阻时所用器材如下:
A.两节干电池串联:电动势约为3 V,内阻约为1 Ω;
B.电压表V:量程0~3 V,内阻为几千欧;
C.电流表A:量程0~100 mA,内阻为4.5 Ω;
D.标准电阻R0:0.5 Ω;
E.滑动变阻器R:0~20 Ω;
F.开关、导线若干。
(1)该小组同学设计如下图甲所示的电路图,请依据电路图用笔画线在图乙中将实物图连接完整____________。
(2)实验中,该小组闭合开关,调节滑动变阻器,多次测量得出多组电压表示数U和电流表示数I,通过描点画出电源的U-I图象如图丙所示,则该电源的电动势E=_____________V、内阻r=_____________Ω。(结果均保留两位小数)
(3)由于电表内阻的影响,所以该电源的电动势测量值__________真实值,内电阻的测量值___________真实值。(以上两空选填“大于”、“等于”、“小于”)
在学习安培力后,某学习小组利用安培力与磁感应强度的关系测定磁极间的磁感应强度,实验装置如图所示,步骤如下:
①在弹簧测力计下端挂一n匝矩形线圈,将矩形线圈的短边完全置于U形磁铁N、S极之间的磁场中,则应使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线_____________;
②在电路未接通时,记录线圈静止时弹簧测力计的读数;
③接通电路开关,调节滑动变阻器使电流表读数为I,记录线圈静止时弹簧测力计的读数,则线圈所受安培力为______________。
④用刻度尺测出矩形线圈短边的长度L;利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度_____________。
如图在空间分布有x轴平行的匀强电场(方向未知),一质量为m、电荷量为q>0的带电小球在电场中的运动轨迹为抛物线ABC,A、C为与x轴的两交点,B为与y轴的交点,直线BD为抛物线的对称轴。,重力加速度为g,则下列选项正确的是
A.带电小球在运动过程中机械能守恒
B.匀强电场的电场强度大小为
C.带电小球在A、C两点的动能大小有
D.带电小球在A点的加速度为