如图所示为质谱仪的原理图,电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后,进入粒子速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的场强为E,方向水平向右.带电粒子能够沿直线穿过速度选择器,从G点既垂直直线MN又垂直于磁场的方向射入偏转磁场.偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场.带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片的H点.已知偏转磁场的磁感应强度为B2,带电粒子的重力可忽略不计.求:
(1)粒子从加速电场射出时速度的大小;
(2)粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向;
(3)带电粒子进入偏转磁场的G点到照相底片H点的距离L.
如图所示,宽为0.5m的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下、磁感应强度大小为B=0.80T的匀强磁场中,框架左端连接一个R=0.4Ω的电阻,框架上面置一电阻r=0.1Ω的金属导体ab,ab长为0.5m.ab始终与框架接触良好且在水平恒力F作用下以v=1.25m/s的速度向右匀速运动(设水平金属框架足够长.轨道电阻及接触电阻忽略不计).
(1)试判断金属导体ab两端哪端电势高;
(2)求通过金属导体ab的电流大小:
(3)求水平恒力F对金属导体ab做功的功率.
如图,绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球,由静止开始沿轨道运动.
(1)小球在运动过程中机械能守恒吗?说明理由.
(2)小球经过环的最低点时对轨道压力?
“220V,66W”的电风扇,线圈的电阻为20欧,接在220V的电路中,电风扇转化为机械能的功率和发热功率各是多少?如果在工作时扇叶突然被卡住不能转动,求电动机消耗的功率和发热功率各是多少?
将电荷量为6×10﹣6C的负电荷从电场中A点移到B点,克服电场力做了3×10﹣5 J的功,再将该电荷从B点移到C点,电场力做了1.2×10﹣5J的功,则AC两点间的电势差是多少?
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流.现有如下器材:
直流电源(电动势3.0V,内阻不计)
电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω)
电流表A2(量程600mA,内阻约5Ω)
电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)
电压表V2(量程15V,内阻约200kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流1A)
滑动变阻器R2(阻值0~1kΩ,额定电流300mA)
①在该实验中,电流表应选择 (填“A1”或“A2”),电压表应选择 (填“V1”或“V2”),滑动变阻器应选择 (填“R1”或“R2”).
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,请在方框中完成实验的电路图.
③该同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好.但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为 .
④下表是学习小组在实验中测出的6组数据,某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点,请你画出第4组数据的对应点,并作出该小灯泡的伏安特性曲线
| U(V) | I(A) |
1 | 0 | 0 |
2 | 0.5 | 0.17 |
3 | 1.0 | 0.30 |
4 | 1.5 | 0.39 |
5 | 2.0 | 0.45 |
6 | 2.5 | 0.49 |
⑤若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联,直接接在题中提供的电源两端,请估算该小灯泡的实际功率P= W(保留两位有效数字).(若需作图,可直接画在第④小题图中)