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(12分)如图所示,间距l=1m的平行金属导轨和分别固定在两个竖直面内,在水平面...

(12分)如图所示,间距l=1m的平行金属导轨6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e分别固定在两个竖直面内,在水平面6ec8aac122bd4f6e区域内和倾角6ec8aac122bd4f6e的斜面6ec8aac122bd4f6e区域内分别有磁感应强度6ec8aac122bd4f6e方向竖直向上和磁感应强度6ec8aac122bd4f6e、方向垂直于斜面向上的匀场磁场。电阻6ec8aac122bd4f6e、质量6ec8aac122bd4f6e的相同导体杆PQ、MN分别垂直放置在导轨上,PQ杆的两端固定在导轨上,离b1b2的距离s=0. 5m。MN杆可沿导轨无摩擦滑动且与导轨始终接触良好,当MN杆沿由静止释放沿导轨向下运动x=1m时达到最大速度。不计导轨电阻。取g=10m/s2,求:

6ec8aac122bd4f6e

(1)当MN杆达到最大速度时,流过PQ杆的电流大小和方向;

(2)从MN杆开始运动直到达到最大速度的过程中,PQ杆中产生的焦耳热;

(3)若保持B2不变,使B1发生变化,要使MN杆一直静止在倾斜轨道上,则B1随时间如何变化?其变化率多大?

 

(1)0.5A(2)0.246J(3)0.8T 【解析】(1)当MN杆达到最大速度时,有    (1分) (1分) 由图可知,流过PQ杆的电流大小等于流过MN杆的电流大小,也为0. 5A,由右手定则可判断出MN杆切割磁感线产生的电流方向为M指向N,所以流过PQ杆的电流方向为Q指向P。    (方向正确1分) (2)对MN杆从开始到达到最大速度过程,由动能定理有     (2分) 当MN杆达到最大速度时,产生的感应电动势         (1分)  (1分) 所以PQ杆中产生的焦耳热为    (1分) (3)要使MN杆一直静止在斜轨上,有I=0. 5A,E=0. 4 V,且回路电流为顺时针方向(1分) 由楞次定律可判得B1随时间均匀增加    (1分) 由法拉第电磁感应定律   求得:(2分) 本题综合考查了牛顿运动定律在电磁感应现象中的应用,能量守恒定律的应用,当导体棒受力平衡时速度最大,重力沿斜面向下的分力等于安培力时速度最大,在此过程中由动能定理,可求得产生的焦耳热,由串并联的关系可知导体棒和电阻产生的焦耳热相同,所以导体棒上的焦耳热为总值的一半
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(10分)如图所示是一种折射率6ec8aac122bd4f6e的棱镜。现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上,入射角的大小i=60°,求:

6ec8aac122bd4f6e

(1)光在棱镜中传播的速率;

(2)画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图,要求写出简要的分析过程。

 

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(8分)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图(波恰好传到x=2m的质点处),已知波的传播速度v=2m/s.

6ec8aac122bd4f6e

(1)请写出质点O简谐运动的表达式;

(2)求x=3. 5m的质点P(图中没有画出)第二次到达波谷所需的时间。

 

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(1)如图(甲)是测定玻璃折射率的实验示意图,其中AB、CD是根据插针法确定的入射光线和出射光线,请在图(甲)中标出需要测量的物理量,并写出计算玻璃折射率的表达式       (用直接测量的物理量表示)。

(2)如图(乙)所示,某同学在白纸上正确画出玻璃的两个界面ab和cd后,不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些,若实验操作都正确,则测出的n值将       。(填“偏大”、“偏小”或“不变”)

6ec8aac122bd4f6e

 

 

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 (1)如图是用双缝干涉测量单色光的       的实验装置。实验前先取下双缝,打开光源,调节光源的高度和角度,然后放好单缝和双缝,使单缝和双缝      

(2)在某次实验中,已知双缝到光屏之间的距离是l,双缝之间的距离是d,某同学在用测量头测量时,先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心,这时手轮上的示数为x1;然后转动测量头,使分划板中心刻线对准第n条亮纹的中心,这时手轮上的示数为x2。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长的表达式为6ec8aac122bd4f6e       (用物理量l、d、n、x1、x2表示)。

6ec8aac122bd4f6e

 

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某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中:

6ec8aac122bd4f6e

(1)用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g=        ,如果测定了40次全振动的时间为如图中停表所示,则停表读数是              

(2)小组成员在实验过程中,有如下做法,其中正确的是      

A. 用夹子把单摆摆线的上端固定在铁架台上

B. 把单摆从平衡位置拉开一定角度,并在释放摆球的同时开始计时

C. 测量摆球通过最低点n次的时间t,则单摆周期为6ec8aac122bd4f6e

D. 用悬线长度加摆球直径作为摆长,计算得到的重力加速度值偏大

E. 选择质量较小的摆球,测得的重力加速度值较小

 

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