假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km 的赤道上空绕地球做匀速圆周运动,地球半径约为6400km,地球同步卫星距地面高度为36000km,宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动,每当二者相距最近时,宇宙飞船就向同步卫星发射信号,然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站,某时刻二者相距最远,从此刻开始,在一昼夜的时间内,接收站共接收到信号的次数为
A.4次 B.6次 C.7次 D.8次
如图所示的电路中,R1、R2、R3是固定电阻,R4是光敏电阻,其阻值随光照的强度增强而减小。当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电。当用强光照
射R4且电路稳定时,则与无光照射时比较
A.电容器C的上极板带正电
B.电容器C的下极板带正电
C.通过R4的电流变小,电源的路端电压增大
D.通过R4的电流变大,电源提供的总功率变小
如图所示,质量为m、电荷量为e的质子以某一初速度从坐标原点O沿x轴正方向进入场区,若场区仅存在平行于y轴向上的匀强电场时,质子通过P(d ,d)点时的动能为;若场区仅存在垂直于xoy平面的匀强磁场时,质子也能通过P点。不计质子的重力。设上述匀强电场的电场强度大小为、匀强磁场的磁感应强度大小为B,则下列说法中正确的是
A. B. C. D.
关于物理学家和他们的贡献,下列说法中正确的是
A. 奥斯特发现了电流的磁效应,并提出了电磁感应定律
B. 库仑提出了库仑定律,并最早实验测得元电荷e的数值
C. 伽利略发现了行星运动的规律,并通过实验测出了引力常量
D. 法拉第不仅提出了场的概念,而且发明了人类历史上的第一台发电机
(12分)如图所示,在光滑水平桌面上放有长木板,的右端有固定挡板,木板的长度为。另有小物块和可以在长木板上滑动,之间和之间的动摩擦因数相同,之间和之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。的尺寸以及的厚度皆可忽略不计,(连同挡板)的质量皆为。(1)若被固定在桌面上,静止放在木板的中央,以初速度从左端冲上木板,物块刚好能碰到,求之间的动摩擦因数;(2)若未被固定在桌面上,开始时静止放在木板的中央,以初速度从左端冲上木板。a.要使物块与能相碰,初速度应满足的条件是什么?b.若物块与发生碰撞过程的时间极短,且碰撞过程中没有机械能损失,要使物块能够与挡板发生碰撞,初速度应满足的条件是什么?
(12分)1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力情况时,发现了一种新的电磁效应:将导体置于磁场中,并沿垂直磁场方向通入电流,则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差,这种现象后来被称为霍尔效应,这个横向的电势差称为霍尔电势差。
(1)如图14甲所示,某长方体导体的高度为、宽度为,其中的载流子为自由电子,其电荷量为,处在与面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为。在导体中通有垂直于面的电流,若测得通过导体的恒定电流为,横向霍尔电势差为,求此导体中单位体积内自由电子的个数。
(2)对于某种确定的导体材料,其单位体积内的载流子数目和载流子所带电荷量均为定值,人们将定义为该导体材料的霍尔系数。利用霍尔系数已知的材料可以制成测量磁感应强度的探头,有些探头的体积很小,其正对横截面(相当于图14甲中的面)的面积可以在以下,因此可以用来较精确的测量空间某一位置的磁感应强度。如图14乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的仪器,其中的探头装在探杆的前端,且使探头的正对横截面与探杆垂直。这种仪器既可以控制通过探头的恒定电流的大小,又可以监测出探头所产生的霍尔电势差,并自动计算出探头所测位置磁场的磁感应强度的大小,且显示在仪器的显示窗内。
①在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中,对探杆的放置方位有何要求;
②要计算出所测位置磁场的磁感应强度,除了要知道外,还需要知道哪个物理量,并用字母表示。推导出用上述这些物理量表示所测位置磁感应强度大小的表达式。