如图所示,在平面坐标系xoy内,第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形边界匀强磁场,磁场圆心在M(L,0)点,磁场方向垂直于坐标平面向外.带电量为q、质量为m的一带正电的粒子(不计重力)从Q( - 2L,-L)点以速度υ0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场.求:
(1)电场强度E的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(2)粒子在磁场与电场中运动时间之比.
如图所示,A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5m的圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=1×104N/C.今有一质量为m=0.1kg、带电荷量+q=7.5×10-5C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05,取g=10m/s2,求:
(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力.
(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程.
(3)判定小滑块最终能否停止运动,如能:计算其最终位置予以表述;如不能:定性判定其最终运动状态。(可能用到的三角函数:tan37°=0.75)
如图甲所示,足够长的光滑U形导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,其宽度L =1m,所在平面与水平面的夹角为=53o,上端连接一个阻值为R=0.40Ω的电阻.今有一质量为m=0.05kg、有效电阻为r=0.30Ω的金属杆ab沿框架由静止下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,其沿着导轨的下滑距离x与时间t的关系如图乙所示,图象中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,g=10m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响),试求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)金属杆ab在开始运动的1.5s内,,通过电阻R的电荷量;
(3)金属棒ab在开始运动的1.5s内,电阻R上产生的热量。
有一个表头,其满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=500Ω.求:
(1)如何将该表头改装成量程U=3V的电压表?
(2)如何将该表头改装成量程I=0.6A的电流表?
二极管(LED)是一种节能、环保的元器件,被广泛应用到显示器、照明等各领域。某兴趣小组为探究工作电压是“1.4~4V”最大正向直流电源是“5~20mA”的LED管的曲线,设计了如图①所示的实验电路。实验室备有以下器材:
电流表:量程0~50mA,内阻约为50Ω;
电流表:量程0~200mA,内阻约为10Ω;
电压表V:量程0~5V,内阻约为10kΩ;
滑动变阻器R1:阻值范围0~15Ω,允许最大电流1A;
滑动变阻器R2:阻值范围0~1kΩ,允许最大电流100mA;
直流电源E:输出电压6V,内阻不计,开关(S)、导线若干。
(1)为了提高实验结果的准确性,电流表应选择_______;滑动变阻器应选用_______(以上填器材代号);
(2)实验小组根据实验得到数据描点绘出如图②所示I-U图象。发光二极管(LED)的效率η与通过二极管的电流I的关系曲线如图③所示。其中发光二极管的效率η是指辐射的全部光功率P与供给发光二极管的电功率比值。则发光二极管效率达最大时其电阻=_______Ω,辐射的光功率_______W。(保留3位有效数字)
如图所示,用该实验研究闭合电路的欧姆定律,开关闭合前滑动变阻器R的滑片滑到_______(填“左侧”或“右侧”),根据实验测得的几组I、U数据作出图象如图所示,由图象可确定:该电源的电动势为_______V,电源的内电阻为_______Ω(结果保留到小数点后两位),所得内阻的测量值与真实值相比_______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。