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如图所示,在空间坐标系区域中有竖直向上的匀强电场E1,在一、四象限的正方形区域C...

如图所示,在空间坐标系区域中有竖直向上的匀强电场E1,在一、四象限的正方形区域CDEF内有方向如图所示的正交的匀强电场E2和匀强磁场B。已知CD=2LOC=LE2=4E1。在x轴上有一质量为m、电量为+q的金属a球以速度v0沿x轴向右匀速运动,并与静止在坐标原点O处用绝缘细支柱支撑的(支柱与b球不粘连、无摩擦)质量为2m、不带电金属b球发生完全弹性碰撞。若ab球体积大小、材料相同且都可视为点电荷,碰后电荷总量均分,重力加速为g,不计ab球间的静电力,不计ab球产生的场对电场、磁场的影响。求:

(1)碰撞后,ab球的速度vavb的大小;

(2)碰撞后,a球经时间运动到某点P的位置坐标(xpyp);

(3)碰撞后要使b球从CD边界射出,磁感应强度B的取值范围。

 

(1),;(2)(,);(3) 【解析】 (1)球匀速运动时,有 、碰撞过程,取向右为正方向,由动量守恒定律得 由能量守恒得 联立解得 , 则a、b两球速度大小分别为,; (2)碰后、电量总量平分,即 碰后球在电场中向左做类平抛运动,经时间 运动到点,则 由牛顿第二定律得 联立解得 , 故点的位置坐标为(,); (3)碰撞后如图: 受到的电场力为 所以球只在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,设恰好从射出,则 由牛顿第二定律得 解得 若球恰好从射出,则由几何关系得 解得 由牛顿第二定律得 联立解得 故要使球能从边界射出,则的取值范围满足  
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如图所示,在足够高的竖直绝缘挡板上A点,以水平速度v0向左抛出一个质量为m、电荷量为q的带正电小球。由于空间存在水平向右、场强大小为E的匀强电场,小球抛出后经过一段时间到达板面上位于A点正下方的B点,重力加速度为g。求:

(1)小球运动过程中离挡板的最大水平距离x

(2)板上AB两点间的距离y

(3)小球运动过程中最小速度v的大小。

 

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如图所示,电源电动势E=3V,内阻不计,水平导轨不计电阻,不计摩擦阻力,宽为0.1m.在相互平行的导轨上搁一导体,其电阻为,串联电阻R的阻值为,导体处于竖直向上的匀强磁场中,现用水平轻绳通过光滑定滑轮吊着质量为0.02kg的重物,此时重物恰能静止在倾角为30°的斜面上.

(1)若斜面光滑,则磁感应强度B为多大?

(2)若斜面动摩擦因素u=,则磁感应强度B可能为多大?

 

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某同学要描绘一个标有“5V;4.5W”某元件的伏安特性曲线,要求元件两端的电压由零开始变化.该同学选用的器材有:

A.电源:电动势为6V,内阻约0.5Ω

B.直流电流表A1:量程0~1A,内阻约为0.4Ω

C. 直流电流表A2:量程0~3A,内阻约为0.2Ω

D.直流电压表V1:量程0~15V,内阻约为10kΩ

E.直流电压表V2:量程0~3V,内阻为5kΩ

F.滑动变阻器RA:最大阻值10Ω,额定电流5A

G.滑动变阻器RB:最大阻值1400Ω,额定电流0.2A

另给定值电阻,定值电阻开关一个、导线若干.

(1)以上器材中电流表选用_____(填选项代号),电压表选用____(填选项代号),滑动变阻器选用_________(填选项代号);

(2)根据选用的实验器材,请在方框内画出实验电路图______________(待测元件用电阻符号R表示,并标出所选元件的相应字母符号).

实验得到该元件的伏安特性曲线如图所示.如果将这个元件R接到图所示的电路中,已知电源的电动势为4.5V,内阻为,定值电阻,闭合S后该元件的电功率为____W.(保留两位有效数字)

 

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某同学准备在实验室利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。为了尽量减小实验误差。

(1)该同学应该选择的实验电路是______(选填“甲”或“乙”)。

(2)在实验过程中该同学利用所选电路测得多组电压和电流值,并得到了如图所示的图线,由图可得出该电源电动势E=______V,内阻r=______Ω(结果保留两位小数)。

 

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如图所示,竖直放置的两平行金属板,长为L,板间距离为d,接在电压为U的直流电源上,在两板间加一磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m,电荷量为q的带正电油滴,从距金属板上端高为h处由静止开始自由下落,并经两板上端连线的中点P进入板间。油滴在P点所受的电场力与洛伦兹力大小恰好相等,且最后恰好从金属板的下边缘离开。空气阻力不计,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  

A.油滴刚进入两板间时的加速度大小为g

B.油滴开始下落的高度h

C.油滴从左侧金属板的下边缘离开

D.油滴离开时的速度大小为

 

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