14.(13分)如图甲所示,偏转电场的两个平行极板水平放置,板长L=0.08m,板距足够大,两板的右侧有水平宽度l=0.06m、竖直宽度足够大的有界匀强磁场.一个比荷为的带负电粒子(其重力不计)以v0=8×105m/s速度从两板中间沿与板平行的方向射人偏转电场,进入偏转电场时,偏转电场的场强恰好按图乙所示的规律变化,粒子离开偏转电场后进入匀强磁场,最终垂直磁场右边界射出.求:
(1)粒子在磁场中运动的速率v;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径R;
(3)磁场的磁感应强度B。
13.(12分)如图所示,平行且足够长的两条光滑金属导轨,相距0.5m,与水平面夹角为30°,不计电阻,广阔的匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度B=0.4T,垂直导轨放置两金属棒ab和cd,长度均为0.5m,电阻均为0.1Ω,质量分别为0.1 kg和0.2 kg,两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动。现ab棒在外力作用下,以恒定速度v=1.5m/s沿着导轨向上滑动,cd棒则由静止释放,试求: (取g=10m/s2)
(1)金属棒ab产生的感应电动势;
(2)闭合回路中的最小电流和最大电流;
(3)金属棒cd的最终速度.
12.(12分)如图所示,水平传送带AB的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接, 钢管内径很小。传送带的运行速度为v0=6m/s ,将质量m=1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带A端,已知传送带高度为h=12.0m,长度为L=12.0m , “9” 字全高H=0.8m ,“9” 字上半部分圆弧半径为R=0.2m,滑块与传送带间的动摩擦因数为0.3 , 重力加速度g=10m/s2 , 试求:
(1)滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间
(2)滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向
(3)滑块从D点抛出后的水平射程
②若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则所测电流表A1的内阻r1的计算式为r1= ______________;式中各符号的意义是 。
0~250Ω,额定电流为0.3 A
电动势为3 V,内阻不计
导线、电键
若干
①要求电流表A1的示数从零开始变化,且能多测几组数据,尽可能减小误差。在虚线方框中画出测量用的电路原理图,并在图中标出所选用器材的代号。
①还需要的实验器材有 .
②实验时首先要做的步骤是 ,为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的条件是 .
③在上述的基础上,某同学测得滑块的质量M,往沙桶中装入适量的细沙,测得此时沙和沙桶的总质量m.接通电源,释放沙桶,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为
(用题中的字母表示) .
(3)(8分)某同学为了测电流表A1的内阻r1的精确值,有如下器材:
器材名称
器材代号
器材规格
电流表
电压表
定值电阻
滑动变阻器
电源
A1
A2
V
R0
R1
R2
E
量程300 mA,内阻约为5Ω
量程600 mA,内阻约为1Ω
量程15 V,内阻约为3 kΩ
5Ω
0~10Ω,额定电流为1 A
(2)(5分)某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了如图所示的一套装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、小木块、细沙.当连上纸带,释放沙桶时,滑块处于静止.要完成该实验,你认为:
11.实验题:(共15分).
(1)(2分)图中游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)读数为____________cm;螺旋测微器的读数为____________cm