题目内容
【题目】如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径.两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场.间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔.一质量为m、电荷量为+q的粒子由小孔下方处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场,由H点紧靠大圆内侧射入磁场.不计粒子的重力.
(1)求极板间电场强度的大小;
(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求Ⅰ区磁感应强度的大小.
【答案】(1) (2) 或者
【解析】
(1)设极板间电场强度的大小为E,对粒子在电场中的加速运动,由动能定理得
qE·=mv2 ①
由①式得
②
(2)设Ⅰ区磁感应强度的大小为B,粒子做圆周运动的半径为R,由牛顿第二定律得
qvB=m ③
如图所示,粒子运动轨迹与小圆相切有两种情况.
若粒子轨迹与小圆外切,由几何关系得
R= ④
联立③④式得
B= ⑤
若粒子轨迹与小圆内切,由几何关系得
R= ⑥
联立③⑥式得
B=
【题目】某同学用伏安法测量导体的电阻率,现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1Ω的电流表。采用分压电路接线,待测电阻丝Rx阻值约为5Ω。
(1)图甲是未完成的实物连线图,图中a为待测导体右端接线柱,b为电流表正极接线柱,c为滑动变阻器左上端接线柱,d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接______(选填a或b)。导线②应连接______(选填c或d)。
(2)正确接线后,实验测得的数据如下表,请在图乙中作出U-I图线
(______)
U/V | 0.30 | 0.40 | 0.80 | 1.10 | 1.20 | 1.60 |
I/A | 0.07 | 0.09 | 0.18 | 0.22 | 0.27 | 0.35 |
(3)用作图法求得Rx的阻值为______Ω(结果保留两位有效数字)。
(4)某次用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图丙所示,金属丝的直径d=______mm。测出金属丝长度,则可求出该金属丝的电阻率。