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如图所示,在无限长的竖直边界AC和DE间,上、下部分分别充满方向垂直于平面ADE...

如图所示,在无限长的竖直边界ACDE间,上、下部分分别充满方向垂直于平面ADEC向外的匀强磁场,上部分区域的磁感应强度大小为B0OF 为上、下磁场的水平分界线,质量为m、带电荷量为+q的粒子从AC边界上与O点相距为aP点垂直于AC边界射入上方磁场区域,经OF上的Q点第一次进入下方磁场区域,QO点的距离为3a,不考虑粒子重力。

1)求粒子射入时的速度大小;

2)要使粒子不从AC边界飞出,求下方磁场区域的磁感应强度B1应满足的条件;

3)若下方区域的磁感应强度B=3B0,粒子最终垂直DE边界飞出,求边界DEAC间距离的可能值。

 

(1);(2);(3) 【解析】 试题(1)设粒子在OF上方做圆周运动半径为R,由几何关系可知; , 由牛顿第二定律可知:,解得:; (2)当粒子恰好不从AC边界飞出时,设粒子在OF下方做圆周运动的半径为, 由几何关系得:,,所以,根据 解得:,当时,粒子不会从AC边界飞出。 (3)当时,粒子在OF下方的运动半径为:,设粒子的速度方向再次与射入磁场时的速度方向一致时的位置为,则P与的连线一定与OF平行,根据几何关系知:;所以若粒子最终垂直DE边界飞出,边界DE与AC间的距离为:;
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轻质细线吊着一质量为、边长为的单匝正方形线圈abcd,线圈总电阻为边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图所示磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化如图所示,从开始经时间细线开始松弛,取求:

线圈abcd中产生的感应电动势E和电功率P

的值.

 

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如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为2×105C的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知A.B两点间距离为2cm,两点连线与电场方向成60°角,求:

(1)AB两点间的电势差UAB

(2)该匀强电场的电场强度大小E.

 

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(1)用多用电表测未知电阻阻值的电路如图甲所示,电池的电动势为E、内阻为rR0为调零电阻,Rg为表头内阻,电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图乙所示。IRx图象的函数关系式为_____(用题干中的字母表示,调零电阻R0接入电路的部分阻值用R0表示);

(2)下列根据甲、乙两图做出的解释或判断中错误的是_____

A.欧姆表调零的实质是通过调节R0,使Rx0时电路中的电流IIg

B.因IRx图线并非直线,故欧姆表表盘的刻度不均匀

C.测量中,当Rx的阻值为图乙中的R2时,指针位于表盘中央位置的右侧

D.长时间不使用多用表时,应将选择开关旋至OFF挡或交流电压最高挡

(3)某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡,直接去测量某电压表(量程10V)的内阻(大约为几十千欧),欧姆挡的选择开关拨至倍率“1k”挡。先将红、黑表笔短接调零后,选用图丙中_____(填“A”“B”)方式连接。在本实验中,如图丁所示为欧姆表和电压表的读数,请你利用所学过的知识,求出欧姆表电池的电动势E_____V。(计算结果保留2位有效数字)

 

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为了描绘小灯泡的伏安特性曲线,某同学设计了如图所示的实验电路,已知小灯泡的规格为“12V5W”

(1)闭合开关前,应将电路图中的滑动变阻器的滑片移到________(ab”)端.根据连接好的实物图,调节滑动变阻器,记录多组电压表和电流表的读数,作出的IU图线如图甲中实线所示,由图线分析可知,小灯泡的电阻随温度的升高而________(增大减小”)

(2)IU图象中的虚线Ⅰ或Ⅱ表示小灯泡真实的伏安特性曲线,与实验中得到的实线相比,虚线________(”)才是其真实的伏安特性曲线。

 

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如图所示,回旋加速器置于高真空中,D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子,在加速电压为U的加速电场中被加速。所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调,磁场的磁感应强度最大值为Bm,加速电场频率的最大值fm。下列说法正确的是(  )

A.粒子第n次和第n+1次加速后的半径之比是

B.粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为

C.fm<,则粒子获得的最大动能为

D.fm>,则粒子获得的最大动能为

 

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