下列说法正确的是( )
A.电流互感器的原线圈匝数小于副线圈匝数
B.竖直上抛小球,从小球抛出到落回抛出点的过程中,重力的冲量为零
C.回旋加速器所用交流电源的周期是带电粒子在磁场中运动的周期的2倍
D.远距离输电时,输电线路的总电阻为R,输电电压为U,则输电线损失的功率为
一台质谱仪的工作原理如图1所示.大量的甲、乙两种离子飘入电压为U0的加速电场,其初速度几乎为0,经加速后,通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片上.已知甲、乙两种离子的电荷量均为+q,质量分别为2m和m,图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N的甲种离子的运动轨迹.不考虑离子间的相互作用.
图1
(1)求甲种离子打在底片上的位置到N点的最小距离x;
(2)在图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域,并求该区域最窄处的宽度d;
(3)若考虑加速电压有波动,在(U0-ΔU)到(U0+ΔU)之间变化,要使甲、乙两种离子在底片上没有重叠,求狭缝宽度L满足的条件.
对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质.
(1)一段横截面积为S、长为L的直导线,将该导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中,电流方向与磁场方向垂直.若导线内单位体积内有n个自由电子,电子电量为-e,形成电流的自由电子定向移动的速率均为v.试根据通电导线在匀强磁场中受到的安培力,推导电子在磁场中受到的洛伦兹力的表达式.
(2)带电粒子可以在电场或磁场中做匀速圆周运动.已知电子质量为m,电荷量为-e.
a. 电子绕氢原子核做匀速圆周运动,已知半径为r,氢原子核的电量为+e,静电力常量为k,则电子绕核转动的等效电流多大?
b. 电子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,则电子做圆周运动的等效电流多大?
图中实线是一组不知方向的匀强电场的电场线,把1×10-6C的负电荷从A点沿水平方向移到B点,电场力做了2×10-6J 的功. A、B两点间距离为2cm,求:
(1)AB两点间的电势差多大?
(2)匀强电场场强是多大?方向如何?
(3)若B点电势为1V,则A点电势是多大?该负电荷处于B点时,具有多少电势能?
如图所示,两平行光滑导轨相距0.2m,与水平面夹角为30°,金属棒MN的质量为0.2kg,金属棒的电阻R=1Ω,其处在与轨道平面垂直且磁感应强度为5T的匀强磁场中,电源电动势为5V,内阻为1Ω,为使MN处于静止状态,则电阻R1应为多少?(其他电阻不计,重力加速度g取10N/kg)
某同学在探究规格为“2.5V,0.6W”的小电珠伏安特性曲线实验中,该同学采用如图乙所示的电路进行测量.现备有下列器材供选用:
A.量程是0~0.6A,内阻是0.5Ω的电流表
B.量程是0~3A,内阻是0.1Ω的电流表
C.量程是0~3V,内阻是6kΩ的电压表
D.量程0~15V是,内阻是30KΩ的电压表
E.阻值为0~1kΩ,额定电流为0.5A的滑动变阻器
F.阻值为0~10Ω,额定电流为2A的滑动变阻器
G.蓄电池(6V内阻不计) H.开关一个,导线若干.
①为使测量结果尽量准确,电流表应选用_____ ,电压表应选用____ ,滑动变阻器应选用______ .(只填字母代号)
②在实验中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最_____端.(填“左”或“右”)
③在实验中,已知各元器件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是_____ 点到____ 点的导线没接好,(图乙中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图乙中的数字)
④.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图丙所示,则小电珠的电阻随工作电压的增大而____ (填:“不变”、“增大”或“减小”)