质量为m、电荷量为e的电子,由静止从P点出发,经电压为U的电场加速后,沿两块正对的平行极板M、N正中间的直线PQ方向射入两板间。已知极板M、N间只存在着磁感应强度为B、方向垂直纸面向里且具有理想边界的匀强磁场,如图所示。不计电子所受重力。求:
(1)电子射出电场时的速度υ的大小;
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R;
(3)当极板M、N的间距恰好等于极板长时,电子恰好能从极板的右边缘射出磁场,则极板的长度L是多少?
密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雾器喷出时由于摩擦而带电,并落入两块相互平行的极板M、N之间的区域(M板带正电、N板带负电),透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量,再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡,可计算出油滴所带的电荷量。
(1)若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴,则可推知P带哪种电荷?
(2)已知极板M、N之间的距离为d,电压为U,求两板之间的电场强度E的大小;
(3)油滴P可视为球体,并测得其半径为R。已知油的密度为ρ,重力加速度为g,极板M、N之间的距离为d,电压为U。求该油滴的电荷量q。(提示:球的体积公式)
如图甲所示,表示三块相同的蹄形磁铁并列放在水平桌面上,可以认为磁极间的磁场是匀强磁场。将一根直导体棒水平悬挂在磁铁的两极之间,导体棒与磁感应强度的方向垂直。导体棒的重力为G,导体棒在匀强磁场中的有效长度为L。当导体棒中通过的电流为I时,导体棒向外侧偏转(但仍在磁极之间),静止时悬线与竖直方向的夹角为θ,此时的导体棒在其横截面上的受力图如图乙所示,其中安培力F水平向右。求:
(1)导体棒所受的安培力F的大小;
(2)该匀强磁场的磁感应强度B的大小。
在如图所示的电路中,电阻箱的阻值R是可变的,电源的电动势为E,电源的内阻为r,其余部分的电阻均可忽略不计。
(1)闭合开关S,写出电路中的电流I和电阻箱的电阻R的关系表达式;
(2)若电源的电动势E为3V,电源的内阻r为1Ω,闭合开关S,当把电阻箱R的阻值调节为14Ω时,电路中的电流I为多大?此时电源两端的电压(路端电压)U为多大?
某同学想测量一节干电池的电动势和内电阻(较小),实验桌上有下列器材:
干电池,电流表(0.6A,0.1);
电压表(3V,3k);
滑动变阻器R1(最大阻值5);
滑动变阻器R2(最大阻值50);
开关导线若干。
(1)实验中滑动变阻器应选用__________(填“R1”或“R2”),请在下面的方框内画出他的实验电路图___________________________。
(2)他将实验中测得的数据描绘在坐标纸上,得到上图所示的U-I图像(横轴从0开始标数值且横截距的数值为),由图像可知这次实验中电源电动势的测量值为_________V,内阻测量值为_________Ω。
(3)某同学认为,如果考虑电表内阻对电路的影响,该实验存在误差下,下列分析正确的是___________。
A.电压表测量值是准确的
B.电流表测量值是准确的
C.电动势测量值大于真实值
D.内电阻测量值小于真实值
读出下列游标卡尺、螺旋测微器所显示的测量值。
(1)游标卡尺读数为:______________mm。
(2)螺旋测微器读数为:____________mm。