如图15-9甲所示.套在很长的绝缘直棒上的小球.其质量为m.带电荷量为+q.小球可在棒上滑动.将此棒竖直放在互相垂直.且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中.电场强度为E.磁感应强度为B.小球与棒的动摩擦因数为μ.求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度. 图15-9 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图15-9甲所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量为m，带电荷量为+q，小球可在棒上滑动.将此棒竖直放在互相垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小球与棒的动摩擦因数为μ.求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度.(设小球电荷量不变)

图15-9

解析：此类问题必须用牛顿第二定律求解.小球受力如图15-9乙所示，由牛顿第二定律得：

竖直方向：mg-F_f=ma

水平方向：N=qE+qvB

且F_f=μN.

解得a=

显然当v=0时，a_m=

当a=0时，v_m=.

答案：a_m= v_m=

练习册系列答案

某同学设计了一个监测河水电阻率的实验。在一根均匀长玻璃管两端分别装上橡胶塞和铂电极，如图（1）所示，两电极相距L=0.314 m，管内充满待测的河水。安装前用如图（2）所示的游标卡尺测量玻璃管的内径，结果如图（3）所示。

为测管内河水电阻供选器材有：

电压表V₁：量程15 V，内阻为30 kΩ

电压表V₂：量程3 V，内阻为10 kΩ

电流表A₁：量程为0.6 A，内阻为0.6 Ω

电流表A₂：量程为150 mA，内阻为10 Ω

滑动变阻器甲：最大阻值为10 Ω，额定电流足够大

滑动变阻器乙：最大阻值为1 kΩ，额定电流足够大

电源E₁：电动势15 V，内阻6 Ω

电源E₂：电动势3 V，内阻2 Ω

开关、导线若干

该同学选用以上部分器材测出了9组数据，并在坐标系中标出，如图（4）所示。

（1）测量玻璃管内径时，应将图（2）游标卡尺A、B、C三部分中的_______________部分与玻璃管内壁接触（填代号），玻璃管内径d=_______________mm。

（2）实验时，所选的电压表为_______________（填“V₁”或“V₂”）,所选的电流表为（填“A₁”或“A₂”）,所选的滑动变阻器为_______________（填“甲”或“乙”），所选的电源为_______________（填“E₁”或“E₂”）.

（3）画出该实验的原理图。

（4）水的电阻ρ= Ω·m（保留两位有效数字）

图15-9

（13分）在“描绘标有‘9V，5W’小灯泡伏安特性曲线”的实验中，要求测量从0V到9．0V的电压下通过小灯泡的电流，实验室提供了下列器材：

A．电流表A₁（量程100mA，内阻1Ω）；B．电流表A₂（量程0．6A，内阻0．3Ω）；

C．电压表V₁（量程3．0V，内阻3kΩ）；D．电压表V₂（量程15．0V，内阻10kΩ）；

E．滑动变阻器R₁（最大阻值为50Ω）；F．滑动变阻器R₂（最大阻值为500Ω）；

G．电源E（电动势15V，内阻忽略）；H．电键、导线若干。

（1）为了提高测量准确度和有效性，应选择的器材为（只需填写器材前面的字母即可）电流表；电压表；滑动变阻器 .

（2）下列给出的测量电路图甲中，最合理的是 .

（3）某同学已连接好的电路如图乙，其中两个不当之处是① ② __

（4）某同学用正确的方法分别测得两只灯泡L₁和L₂ 的伏安特性曲线如图丙中Ⅰ和Ⅱ所示。然后又将灯泡L₁、L₂分别与电池组连成如图丁所示电路.测得通过L₁和L₂的电流分别

为0．30A和0．60A，则电池组的电动势为　 V，内阻为　 Ω（数值取到小数点后一位）.

在“描绘标有‘9V，5W’小灯泡伏安特性曲线”的实验中，要求测量从0V到9．0V的电压下通过小灯泡的电流，实验室提供了下列器材

　A．电流表A₁（量程100mA，内阻1Ω）　　　　　　　　　　　　　　

　B．电流表A₂（量程0．6A，内阻0．3Ω）

　C．电压表V₁（量程3．0V，内阻3kΩ）　　　　　　　　　　　　　

D．电压表V₂（量程15．0V，内阻10kΩ）

E．滑动变阻器R₁（最大阻值为50Ω）　　　　　　　　　　　　　　　

F．滑动变阻器R₂（最大阻值为500Ω）

G．电源E（电动势15V，内阻忽略）　　　　　　　　　　　　　　　　

H．电键、导线若干

　（1）为了提高测量准确度和有效性，应选择的器材为（只需填写器材前面的字母即可）电流表　　　；电压表　　　；滑动变阻器　　　。

　（2）下列给出的测量电路图甲中，最合理的是　　　。

（3）某同学已连接好的电路如图乙，其中两个不当之处是①　　　②　　　

（4）某同学用正确的方法分别测得两只灯泡L₁和L₂ 的伏安特性曲线如图丙中Ⅰ和Ⅱ所示。然后又将灯泡L₁、L₂分别与电池组连成如图丁所示电路。测得通过L₁和L₂的电流分别为0．30A和0．60A，则电池组的电动势为　　V，内阻为　　 Ω（数值取到小数点下一位）。

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