【題目】如圖所示,豎直線MN左側存在水平向右的勻強電場,右側存在垂直紙面向外的勻強磁場其磁感應強度大小B=π×102T,在P點豎直下方, m處有一垂直于MN的足夠大的擋板,F(xiàn)將一重力不計、比荷=1×106C/kg的正電荷從P點由靜止釋放,經(jīng)過t=1×104s,電荷以v0=1×104m/s的速度通過MN進入磁場。求:

(1)P點到MN的距離及勻強電場的電場強度E的大;

(2)電荷打到擋板的位置到MN的距離;

(3)電荷從P點出發(fā)至運動到擋板所用的時間。

【答案】(1)0.5m;100N/C(2)0.28m(3)4.67×10-4s

【解析】

(1)根據(jù)平均速度公式求解P點到MN的距離;根據(jù)牛頓第二定律結合運動公式求解勻強電場的電場強度E的大;

(2)電荷在磁場中做勻速圓周運動,畫出運動的軌跡,結合結合關系求解電荷打到擋板的位置到MN的距離;

(3)根據(jù)幾何關系求解電荷在磁場中運動的圓弧所對的圓心角,根據(jù)求解時間;根據(jù)運動公式求解在電場中的運動時間.

(1)電荷在電場中做勻加速直線運動,P點到MN的距離為

解得x=0.5m

由速度公式v0=at

由牛頓第二定律qE=ma

解得E=100N/C

(2)電荷在電場中做勻速圓周運動,由牛頓第二定律可得:

解得

運動周期

電荷在電場、磁場中的運動軌跡如圖,

Q點到擋板的距離為

,即

A點到MN的距離x=rcos600=m=0.28m.

(3)電荷在電場中運動的總時間:

電荷在磁場中運動的圓弧所對的圓心角為

電荷在磁場中運動的總時間

解得

則電荷從P點出發(fā)至運動到擋板所需的時間為

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A. 撤去外力F的瞬間,彈簧的伸長量為F/2k

B. 撤去外力F的瞬間,彈簧的伸長量為F/k

C. A克服外力所做的總功等于Ek/2

D. 系統(tǒng)克服摩擦力所做的功小于系統(tǒng)機械能的減少量

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待測金屬絲、螺旋測微器(千分尺)、毫米刻度尺;電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約5 kΩ)、

電流表 A(量程0.6 A,內(nèi)阻RA=1.0 Ω);電源E(電動勢約3 V)、滑動變阻器、開關及導線若干。

某同學進行了如下操作:

(1)用毫米刻度尺測金屬絲的長度L;用螺旋測微器測金屬絲直徑d。

(2)按照實驗設計的電路原理圖(甲圖)進行實物連接,請在乙圖中連線_______。

(3)進行了相應測量,利用電壓表和電流表的讀數(shù)畫出了如丙圖所示的UI圖象,由此得到金屬絲電阻R________ Ω。

(4)根據(jù)ρ________(用R、d、L及有關常數(shù)表示),即可計算該金屬絲的電阻率。

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【題目】某實驗小組要測量干電池組(兩節(jié))的電動勢和內(nèi)阻,實驗室有下列器材:

A靈敏電流計G(量程為0~10mA,內(nèi)阻約為100Ω)

B電壓表V(量程為0~3V,內(nèi)阻約為10kΩ)

C.電阻箱R1(0~999.9Ω)

D.滑動變阻器R2(0~10Ω,額定電流為1A)

E舊電池2節(jié)

F.開關、導線若干

(1)由于靈敏電流計的量程太小,需擴大靈敏電流計的量程。測量靈敏電流計內(nèi)阻的電路如圖甲所示,調節(jié)R2和電阻箱,使得電壓表示數(shù)為2.00V,靈敏電流計示數(shù)為4.00mA,此時電阻箱接入電路的電阻為398.3Ω,則靈敏電流計內(nèi)阻為___________Ω(保留一位小數(shù))。

(2)為將靈敏電流計的量程擴大為100mA,該實驗小組將電阻箱與靈敏電流計并聯(lián),則應將電阻箱R1的阻值調為___________Ω(保留三位有效數(shù)字)。

(3)把擴大量程后的電流表接入如圖乙所示的電路,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出U-lG(U為電壓表的示數(shù),IG為靈敏電流計的示數(shù))圖象如圖丙所示則該干電池組的電動勢E=___________V,內(nèi)阻r=___________Ω(保留三位有效數(shù)字)

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