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如图所示,两光滑金属导轨,间距d=2m,在桌面上的部分是水平的,处在磁感应强度B...

如图所示,两光滑金属导轨,间距d=2m,在桌面上的部分是水平的,处在磁感应强度B=1T、方向竖直向下的有界磁场中.电阻R=3Ω。桌面高H=0.8m,金属杆ab质量m=0.2kg,电阻r=1Ω,在导轨上距桌面h=0.2m的高处由静止释放,落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4mg=10m/s2。求:

1)金属杆刚进入磁场时,R上的电流大小;

2)整个过程中安培力所做的功;

3)磁场区域的宽度。

 

(1)1A;(2)0.3J;(3)0.2m 【解析】 (1)金属杆由静止释放到刚进入磁场过程,由机械能守恒定律 得金属杆刚进入磁场的速度为 v0=2m/s 此时金属杆切割磁感线产生的感应电动势 E0=Bdv0=4V 电阻R上电流大小为 (2)金属杆离开磁场后做平抛运动,在竖直方向有 水平方向有 s=vt 则解得金属杆离开磁场时速度 v=1m/s 整个过程中安培力所做的功 W= (3)金属杆穿过磁场过程的加速度设为a,由牛顿第二定律 -BId=ma 则有 移项得 求和,得 带入数据解得磁场区域的宽度为 L=0.2m  
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如图所示,长为l的绝缘轻杆两端连接AB两小球,其质量分别为m1m2,带电量分别为-q+q。将小球B置于水平光滑绝缘轨道内并固定,整个个装置处于水平向右的匀强电场中,轻杆从图中竖直位置由静止释放,可绕小球B无摩擦转动,顺时针转过的最大角度为127°(sin37°=0.6cos37°=0.8)

1)求匀强电场的场强大小E

2)当轻杆转过90°时,求杆对A球的作用力的大小(不计AB球间的库仑力)

3)若解除固定,小球B在轨道内可自由移动,轻杆仍从图中竖直位置由静止释放,当轻杆转过90°时,求小球A的速度大小(水平轨道对轻杆和小球A的运动无影响)。

 

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一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下,竖直地浮在深水银槽中。管中封闭着两部分理想气体,气体1长为2d,气体2长为d,水银柱3的长度为d。玻璃管静止时,管的上端露出水银面的长度为d。现晃动玻璃管,管内气体无溢出,使管内水银柱与槽中水银结合后,玻璃管再次处于静止状态。已知玻璃管的横截面积为S,水银密度为p,大气压强为P0,重力加速度为g,求:

玻璃管的质量m

玻璃管再次静止时,管内气柱的长度l

 

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在测量一节干电池的电动势E和内阻r的实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路.

(1)根据图甲实验电路,请在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接____

(2)实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片P移至______(选填ab”)端.

(3)合上开关S1,S2接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S2改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数.在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象,如图丙所示,两直线与纵轴的截距分别为UAUB,与横轴的截距分别为IAIB.

S21位置时,作出的UI图线是图丙中的________(选填AB”)线;

S21位置时,测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因是________(选填电压电流”)的示数比干路电流________(选填”).

 

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电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。

1)用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示,由图可知其直径为______mm,如图乙所示,用游标卡尺测其长度为_____cm,如图丙所示,用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为_____Ω

2)为了减小实验误差,需进一步测量圆柱体的电阻,除待测圆柱体R外,实验室还备有的。实验器材如下,要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大,则电压表应选______,电流表应选_________,滑动变阻器应选_________。(均填器材前的字母代号)

A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ);

B.电压表V2(量程15V,内阻约为75kΩ);

C.电流表A1(量程06A,内阻约为);

D.电流表A2(量程3A,内阻约为0);

E.滑动变阻器R1(阻值范围0~5Ω10A);

F.滑动变阻器R2(阻值范围0~2000Ω01A);

G.直流电源E(电动势为3V,内阻不计)

H.开关S,导线若干。

 

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如图所示是圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),圆柱半径为R,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从M点沿与直径MN45°角的方向以速度v射入磁场区域.已知粒子射出磁场时与射入磁场时运动方向间的夹角为135°,P是圆周上某点,不计粒子重力,则(  )

A.粒子做圆周运动的轨道半径为

B.磁场区域的半径为

C.粒子在磁场中运动的时间为

D.若粒子以同样的速度从P点入射,则从磁场射出的位置必定与从M点入射时从磁场射出的位置相同

 

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