16.(12分)
解析:(1)带电粒子进入电场后沿X方向做匀速直线运动,沿Y方向做匀加速直线运动;
根据牛顿第二定律得,带电粒子在电场中运动的加速度大小为:
a= (1分)
带电粒子进入电场后在X方向的位移为l,在Y方向的位移为L,根据运动学规律,有
l=v0t (1分)
L=t2 (1分)
消去t,解得: l=
即该电场的左边界与b点的距离为(1分)
(2)分析可知,磁场方向应垂直XOY平面向外,粒子的运动轨迹如图所示。
设粒子在磁场中的速率为v ,运动半径为R,则
(3)x1=
根据动能定理可得W拉+W安=mv22-mv12(2分)
其中安培力所做的功W安=-BILΔx (2分)
解得W拉=0.49J
(1分)
(2)(3分)
综合上述各式,代入数据后得v=(5x +3.5)m/s(1分)
灯泡电阻R灯= =0. 6Ω(1分)
ab切割磁场产生感应电动势E=Blv(1分)
根据闭合电路欧姆定律有I=(1分)
解析:(1)导体棒接入电路的电阻R0=0.2×0.5Ω=0.1Ω
灯泡正常发光,由P=UI得电路中电流I=
=
15.(12分)
14.(10分)
解析:(1)由测量方法可得g()2-g()2=H
(3分)
解得g=
(1分)
(2)设月球的质量为M,环月卫星的质量为m,环月卫星的环绕速度为v,则有
GM= gR2
(2分)
=
(2分)
解得v= = (2分)
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