题目内容
【题目】如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴正方向;在第Ⅳ象限有间隔的方向相反的有界匀强磁场,方向垂直于xOy平面,宽度均为L,且磁场边界与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的p(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限,经磁场Ⅰ区后垂直边界进入磁场Ⅱ区,并从磁场Ⅱ区右边界射出,不计粒子的重力。
(1)求电场强度E的大小;
(2)求粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)求磁场Ⅰ区的磁感应强度大小B。
【答案】(1);(2),速度方向指向第IV象限与x轴正方向成角;(3)
【解析】
(1)设粒子在电场中运动的时间为,带电粒子在电场中做类平抛运动在轴方向则有
轴方向则有
电场力提供加速度有
联立以上各式可得
(2)设粒子到达a点时速度为,由题意知
因为
所以
可知;则粒子到达a点时速度的大小
粒子到达a点时速度方向
可得,即粒子到达a点时速度方向指向第IV象限与x轴正方向成角。
(3)由题意知粒子进入磁场I区与x轴正方向成角,则由洛伦兹力提供向心力有
因为粒子经磁场Ⅰ区后垂直边界进入磁场Ⅱ区,则由几何关系知
R=L
联立各式可得磁场Ⅰ区的磁感应强度为
【题目】利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻,要求尽量减小实验误差:
(1)如图所示,应该选择的实验电路图是_____(选填“a”或“b”)。
(2)现有电流表(0~0.6A)、开关和导线若干,以及以下器材:
A.电压表(0~15V) B.电压表(0~3V)
C.滑动变阻器(0~30Ω) D.滑动变阻器(0~500Ω)
实验时,电压表应选用_____,滑动变阻器应选用_____。
(3)某同学记录的六组数据见下表,其中五组数据的对应点已经标在图中的坐标纸上,请标出第2组数据的对应点,并画出U-I图像。
(_______)
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 1.45 | 1.40 | 1.30 | 1.25 | 1.20 | 1.10 |
电流I/A | 0.06 | 0.12 | 0.24 | 0.26 | 0.36 | 0.48 |
(4)由图像可得:该电池的电动势E=__V,内阻r=_____Ω(小数点后保留2位数字)。