题目内容
试解答下列问题:(1)在电场中把2.0×10-9C的负电荷从A点移到B点,静电力做功1.4×10-7J;再把该电荷从B点移到C点,静电力做功-3.4×10-7J.则A、C间的电势差UAC是多大?
(2)有一个电流表G,内阻
(3)电子以1.76×106m/s的速度沿着与磁场垂直的方向射入B=4.0×10-5T的匀强磁场中,求该电子做匀速圆周运动的轨道半径(已知电子的比荷e/m=1.76×1011C/kg).
【答案】分析:(1)根据电势差公式U=
分别求出A、B间和B、C的电势差,即能得到A、C间的电势差.
(2)将电流表改装成电压表时,要将电流表G与分压电阻串联,改装后的电压表内阻等于电流表和分压电阻串联总电阻.当电路中电流等于电流表的满偏电流Ig=1mA时,电压表所测量的电压即为电压表的量程,由欧姆定律求出电压表的内阻.
(3)电子垂直射入磁场中,受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,根据牛顿第二定律求轨道半径.
解答:解:(1)A、B间的电势差UAB=
=
=-70V
B、C的电势差UBC=
=
=170V
则得A、C间的电势差UAC=UAB+UBC=100V
(2)改装后的电压表内阻RV=
=
Ω=1.5×104Ω
(3)电子垂直射入磁场中,受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,根据牛顿第二定律得
R=
代入解得,R=0.25m
答:(1)A、C间的电势差UAC是100V.
(2)改装后的电压表内阻是1.5×104Ω.
(3)该电子做匀速圆周运动的轨道半径是0.25m.
点评:本题考查电场中电势差、电路中电表改装、磁场中圆周运动等等基本知识,基础题.
(2)将电流表改装成电压表时,要将电流表G与分压电阻串联,改装后的电压表内阻等于电流表和分压电阻串联总电阻.当电路中电流等于电流表的满偏电流Ig=1mA时,电压表所测量的电压即为电压表的量程,由欧姆定律求出电压表的内阻.
(3)电子垂直射入磁场中,受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,根据牛顿第二定律求轨道半径.
解答:解:(1)A、B间的电势差UAB=
B、C的电势差UBC=
则得A、C间的电势差UAC=UAB+UBC=100V
(2)改装后的电压表内阻RV=
(3)电子垂直射入磁场中,受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,根据牛顿第二定律得
R=
代入解得,R=0.25m
答:(1)A、C间的电势差UAC是100V.
(2)改装后的电压表内阻是1.5×104Ω.
(3)该电子做匀速圆周运动的轨道半径是0.25m.
点评:本题考查电场中电势差、电路中电表改装、磁场中圆周运动等等基本知识,基础题.
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