如图所示,真空中有一xoy坐标系,仅在第一象限存在垂直于纸面向里、范围足够大的匀强磁场,A点坐标为(x0,0),A'点坐标为(-x0,0)。一质量为m,电荷量为+q的带电粒子,从A点以平行于y轴正方向的初速度v0进入磁场,经过一段时间,恰运动到A'点。不计粒子的重力。求
(1)磁场磁感应强度的大小;
(2)粒子从A点运动到A'点的时间。
如图所示,两根足够长的光滑金属导轨间距为L,电阻不计,与水平方向夹角为θ,上端连接阻值为R的电阻。图中虚线下方区域内存在垂直导轨平面向上的匀强磁场。金属杆ab质量为m,电阻也为R,垂直导轨放置。开始时金属杆ab处在离磁场上边界的距离为L处。现将金属杆ab由静止释放,刚进入磁场上边界时,电阻R两端的电压为U。重力加速度为g。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)当金属杆ab从磁场上边界继续下滑距离L时,开始做匀速运动,则匀速的速度v多大;
(3)金属杆ab从进入磁场到刚开始做匀速运动这一过程中,电阻R产生的热量Q。
两个质量相等的带电小球(可视为质点)A、B,用长度均为L的绝缘细线悬于天花板上的○点,两悬线均偏离竖直方向θ角,如图所示。已知A、B两球所带电荷量均为+q,静电力常量为k,重力加速度为g。求:
(1)带电小球的质量;
(2)若撤去A球,在小球B所在的空间加一水平方向的匀强电场,使B球静止在原来位置,则匀强电场的电场强度为多大?
在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径,用米尺测出金属丝的长度L,用伏安法测出金属丝的电阻Rx,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
(1)测量金属丝直径时螺旋测微器刻度如图所示,读数D=_________mm。
(2)按照下图的实物连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器,读出多组电压表与电流表示数U、I,处理数据得到金属丝的电阻Rx。请依据实物图在方框内画出电路原理图_________。
(3)用图中的电路测量金属丝的电阻比真实值_________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)该金属丝电阻率的表达式为ρ=_________(用题中所给物理量的字母表示)。
某同学用多用电表测量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下操作:他先用多用表进行粗测,选用×100档测量时,发现表头指针偏转角度偏小。为了较准确地进行测量,应换到__________档(填“×10”或“×1k”)。换档后进行正确操作,测量电压表电阻时多用电表表盘的示数如图,则该电压表内阻是_________kΩ。
如图所示,两水平面(虚线)之间的距离为h,存在方向水平向右的匀强电场。将一质量为m,电荷量为+q的带电小球(可视为质点)从距电场上边界为h处的A点以初速度v平行于电场的方向射出。小球进入电场后做直线运动,经过一段时间离开电场。不计空气阻力,重力加速度为g。则( )
A.电场强度大小为
B.电场强度大小为
C.小球在电场中运动的水平位移大小为
D.小球在电场中运动的水平位移大小为