1、
如图所示,边长为L的正方形ABCD处在竖直平面内。一带电粒子质量为m,电荷量为+q,重力不计,以水平速度v0从A点射入正方形区域。为了使带电粒子能从C点射出正方形区域,可以在正方形ABCD区域内加一个竖直方向的匀强电场,也可以在D点放入一个点电荷,则下列说法正确的是
A. 匀强电场的方向竖直向上,且电场强度
B. 放入D点的点电荷应带负电,且电荷量(为静电力常量)
C. 粒子分别在匀强电场和点电荷的电场中运动时,经过C点时速度大小之比为2∶1
D. 粒子分别在匀强电场和点电荷的电场中运动时,从A点运动到C 点所需时间之比为2∶π
2、
用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点,在生产与生活中得到广泛应用。发光二极管具有单向导电性,正反向电阻相差较大。
(1)某同学先用如左图所示的多用电表来判断发光二极管的正负极,下列操作正确的是_____
A.测量前应旋动部件T,使指针对准电流的“0”刻线。
B.测量电阻时,将K旋转到电阻挡的适当位置,然后将两表笔短接时,旋动部件S,使指针对准电阻的“0”刻线。
C.为了使表笔与二极管两端接触良好,应采用如右图所示的操作,用手指将两表笔与待测电阻的两端压紧进行测量。
D.测量时,若发现指针偏转角度过小(此时旋钮K指在“×l00”),为了得到比较准确的测量结果,将K旋转到电阻挡“×1k”的位置。
(2)该同学使用多用电表欧姆挡的“×100”挡来测量二极管的正反向电阻,将红、黑表笔分别与二极管“长脚”和“短脚”接触时,发现指针几乎不动。调换接触脚后,指针偏转情况如下图所示,由图可读出此时二极管的正向阻值为_______Ω。
(3)该同学设计了如左图所示的电路测量发光二极管的正向电阻,则发光二极管的“短脚”应与左图中_______(选填“a”或“b”)端连接。
(4)按左图的电路图将右图中的实物连线补充完整。该同学在开关闭合之前,应将滑动变阻器的滑片滑至_______端(填“c”或“d”)。
3、
如图所示,两根相距L1的平行粗糙金属导轨固定在水平面上,导轨上分布着n 个宽度为d、间距为2d的匀强磁场区域,磁场方向垂直水平面向上。在导轨的左端连接一个阻值为R的电阻,导轨的左端距离第一个磁场区域L2的位置放有一根质量为m,长为L1,阻值为r的金属棒,导轨电阻及金属棒与导轨间的接触电阻均不计。某时刻起,金属棒在一水平向右的已知恒力F作用下由静止开始向右运动,已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
(1)若金属棒能够匀速通过每个匀强磁场区域,求金属棒离开第2个匀强磁场区域时的速度v2的大小;
(2)在满足第(1)小题条件时,求第n个匀强磁场区域的磁感应强度Bn的大小;
(3)现保持恒力F不变,使每个磁场区域的磁感应强度均相同,发现金属棒通过每个磁场区域时电路中的电流变化规律完全相同,求金属棒从开始运动到通过第n个磁场区域的整个过程中左端电阻R上产生的焦耳热Q。
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