(13分)如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一带电量为q=-1×10-5C的小球,自倾角为θ=37°的绝缘斜面顶端A点由静止开始滑下,接着通过半径为R=0.05m的绝缘半圆轨道最高点C,已知小球质量为m=0.2kg,匀强电场的场强E=1×105N/C,小球运动过程中摩擦阻力及空气阻力不计,求:
(1)小球从H=0.1m高处静止释放,滑至B的速度为多少;
(2)若从高为h的某处从静止释放,要使小球能到到C点,h至少应为多少;
(3)通过调整释放高度使小球到达C点的速度为1m/s,则小球落回到斜面时的动能是多少.
如图所示,电源电动势E0=15V。内阻r0=1Ω,电阻R1=20Ω、间距d=0.02m的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场。闭合开关S,板间电场视为匀强电场,将一带正电的微粒以初速度v=100m/s沿两板间中线水平射入板间。,设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx,带电粒子重力不计。
(1)当Rx=29Ω时,电阻R1消耗的电功率是多大;
(2)若小球进入板间能做匀速直线运动,则Rx是多少.
在倾角=30°的斜面上,固定一金属框,宽l=0.25m,接入电动势E=12V、内阻不计的电池。垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab,它与框架的动摩擦因数为,整个装置放在磁感应强度B=0.8T的垂直框面向上的匀强磁场中(如图)。
当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时,可使金属棒静止在框架上.(设最大静摩擦力等于滑动摩擦
力,框架与棒的电阻不计)
如图所示,一个带负电的粒子以速度v由坐标原点射入磁感应强度为B的匀强磁场中,速度方向与x轴、y轴均成45°。已知该粒子电量为-q,质量为m,
则该粒子通过x轴和y轴的坐标分别是多少.
某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为_____mm。
(2)用螺旋测微器测量其直径如图,由图可知其直径为 mm。
(3)用多用电表的电阻“Ω”档,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的电阻值约为_______Ω。若使用的是直流电压“V”,则该电压的读数为_______V
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R ;
开关S;
导线若干;
电流表(量程0~4mA,内阻约50Ω) 电流表(量程0~10mA,内阻约30Ω);
电压表(量程0~3V,内阻约10kΩ) 电压表(量程0~15V,内阻约25kΩ);
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流为2.0A);
滑动变阻器(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流为0.5A)
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,电阻R两端的电压从零调起,请在方框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号(标明器材正确给3分,电路结构正确给2分)。
在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,某同学测得几组数据如下表,建立的坐标如图所示。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
U/V | 1.37 | 1.30 | 1. 22 | 1.15 | 1.07 |
I/A | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
(1)试根据上述同学测得的数据在坐标系中作出实验图线。
(2)由图线求得电池的电动势为 V,内电阻为 Ω。