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如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m,导轨平面与水平面...

如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MNPQ相距为L=1m,导轨平面与水平面夹角α=300,导轨电阻不计.磁感应强度为B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L=1m的金属棒ab垂直于MNPQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m1=2kg、电阻为R1=1Ω.两金属导轨的上端连接右侧电路,电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离和板长均为d=0.5m,定值电阻为R2=3Ω,现闭合开关S并将金属棒由静止释放,重力加速度为g=10m/s2,试求:

1)金属棒下滑的最大速度为多大?

2)当金属棒下滑达到稳定状态时,R2消耗的电功率P为多少?

3)当金属棒稳定下滑时,在水平放置的平行金属间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2=1.5T,在下板的右端且非常靠近下板的位置有一质量为m2=6×10―4kg、带电量为q=2×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入两板间,该液滴可视为质点.要使带电粒子能从金属板间射出,初速度v应满足什么条件?(不计空气阻力)

 

(1)10m/s(2)75W(3)v ≥v1或 v≤v2 【解析】 (1)当金属棒匀速下滑时速度最大,设最大速度为vm,达到最大时则有: (1) (2) (3) 联立(1)(2)(3)式代入数据得 (2)整个电路消耗的电功率等于安培力的功率(4) 电阻R2消耗的功率(5) 联立(4)(5)式代入数据得 (3)金属棒下滑稳定时,两板间电压U=IR2 因为液滴在两板间有 所以该液滴在两平行金属板间做匀速圆周运动,由牛顿第二定律 得: 当液滴恰从上板左端边缘射出时:得v1=0.25m/s 当液滴恰从上板右侧边缘射出时:得v2=0.125m/s 初速度v应满足的条件是:或  
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如图所示,水平放置的U形光滑导轨足够长,处于磁感应强度B=5 T的匀强磁场中,导轨宽度L=0.2 m,可动导体棒ab质量m=2.0 kg,电阻R=0.1 ,其余电阻可忽略不计。现在导体棒ab在水平外力F=10 N的作用下,由静止开始运动了s=40cm后,速度达到最大。求:

1)导体棒ab运动的最大速度。

2)当导体棒ab的速度为最大速度的一半时,棒ab的加速度。

3)导体棒ab由静止达到最大速度的过程,棒ab上产生的热量。

 

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如图所示为电视机显像管的简化原理图,现有质量为m、电荷量为e、初速度不计的电子经加速电场加速后,垂直于磁场射入宽度为L的有界匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度为B,若电子束的偏转角为θ,求:加速电场的电势差U为多大?

 

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用如图(甲)所示的电路图研究额定电压为2.4V的灯泡L的伏安特性,并测出该灯泡在额定电压下工作时的电阻值.

(1)在闭合开关S前,滑动变阻器触头应该放在端________.(选填“a”“b”);

(2)按电路图(甲)测出的灯泡电阻值比真实值________(选填偏大偏小).根据所得到的图像如图(乙)所示,它在额定电压下实际功率P=________W;

(3)若将该灯泡直接接在电动势为2.4V,内阻为的电源两端,此时电路工作的效率为________

 

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某同学要测量一电阻约10kΩ的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:

1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,则其长度为________ mm

2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,则其直径为________ mm

3)该同学想用伏安法测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:

A.电压表(量程0-1 V,内阻约为10 kΩ)

B.电压表(量程0-10 V,内阻约为100 kΩ)

C.电流表(0-1 mA内阻约为30 Ω)

D.电流表(0-0.6 A,内阻约为0.05 Ω)

E.电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计)

F.电源(电动势12 V,额定电流2 A,内阻不计)

G.滑动变阻器R0(阻值范围0-10 Ω,额定电流2 A

H.开关S    

导线若干

①为使测量尽量准确,电压表选用______,电流表选用_________,电源选用________。(均填器材的字母代号);

②请在框中画出测量Rx阻值的实验电路图。

________

③该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”),原因是_____________

 

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如图所示,竖直平行线MN、PQ间距离为a,其间存在垂直纸面向里的匀强磁场(含边界PQ),磁感应强度为B,MNO处的粒子源能沿不同方向释放比荷为的带负电粒子,速度大小相等、方向均垂直磁场.粒子间的相互作用及重力不计,设粒子速度方向与射线OM夹角为θ,当粒子沿0 =60°射入时,恰好垂直PQ射出,则 (    )

A.PQ边界垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为

B.沿0 =90°射入的粒子,在磁场中运动的时间最长

C.粒子的速率为

D.PQ边界上有粒子射出的长度为

 

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