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如图所示,两根等高光滑的圆弧轨道,半径为r、间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连...

如图所示,两根等高光滑的说明: 满分5 manfen5.com圆弧轨道,半径为r、间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑,到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg.整个过程中金属棒与导轨电接触良好,求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)棒到达最低点时的速度大小和通过电阻R的电流.

(2)棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量.

(3)若棒在拉力作用下,从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动,则在到达ab的过程中拉力做的功为多少?

 

(1),(2),(3) 【解析】 试题分析:(1)到达最低点时,设棒的速度为v,产生的感应电动势为E,感应电流为I,则 解得     (2)设产生的焦耳热为Q,由能量守恒定律有 解得     设产生的平均感应电动势为,平均感应电流为,通过R的电荷量为q,则 解得       (3)金属棒在运动过程中水平方向的分速度     金属棒切割磁感线产生正弦交变电流的有效值   在四分之一周期内产生的热量    设拉力做的功为,由功能关系有          解得                           考点:导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;向心力;电量
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考点分析:
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(1)下列说法中正确的是   

A.利用α射线可发现金属制品中的裂纹

B.说明: 满分5 manfen5.com原子核中,质子间的库仑力能使它自发裂变

C.在温度达到107K时,说明: 满分5 manfen5.com能与说明: 满分5 manfen5.com发生聚变,这个反应需要吸收能量

D.一束C60分子通过双缝装置后会出现干涉图样,证明分子也会象光波一样表现出波动性

(2)一光电管的阴极K用截止频率为ν0的金属钠制成,光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U,普朗克常量为h,电子的电荷量为e.用频率为ν的紫外线照射阴极,有光电子逸出,光电子到达阳极的最大动能是   ;若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压,要使光电子都不能到达阳极,反向电压至少为   

(3)1928年,德国物理学家玻特用α粒子轰击轻金属铍时,发现有一种贯穿能力很强的中性射线.查德威克测出了它的速度不到光速的十分之一,否定了是γ射线的看法,他用这种射线与氢核和氮核分别发生碰撞,求出了这种中性粒子的质量,从而发现了中子.

①请写出α粒子轰击铍核(说明: 满分5 manfen5.com)得到中子的方程式.

②若中子以速度v0与一质量为mN的静止氮核发生碰撞,测得中子反向弹回的速率为v1,氮核碰后的速率为v2,则中子的质量m等于多少?

 

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(1)下列说法中正确的是   

A.在玻璃幕墙表面镀一定厚度的金属氧化物,利用衍射现象使外面的人在白天看不到幕墙里面的情况

B.紫外线的频率与固体物质分子的固有频率接近,容易引起分子共振,产生内能

C.来回抖动带电的梳子,在空间就会形成变化的电磁场,产生电磁波

D.地面上两北斗卫星导航终端同时发出定位申请信号,在高速运行的卫星上看两信号也一定是同时发出的

(2)蝙蝠在喉内产生超声波通过口或鼻孔发射出来,超声波遇到猎物会反射回来,回波被蝙蝠的耳廓接收,根据回波判断猎物的位置和速度.在洞穴里悬停在空中的蝙蝠对着岩壁发出频率为34kHz的超声波,波速大小为340m/s,则该超声波的波长为   m,接收到的回波频率   (选填“大于”、“等于”或“小于”)发出的频率.

(3)如图所示,一个立方体玻璃砖的边长为a,折射率n=1.5,立方体中心有一个小气泡.为使从立方体外面各个方向都看不到小气泡,必须在每个面上都贴一张纸片,则每张纸片的最小面积为多少?

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(1)下列说法中正确的是   

A.分子势能随分子间距离的增大而减小

B.超级钢具有高强韧性,其中的晶体颗粒有规则的几何形状

C.压强为1atm时,一定量的水蒸发为同温度的水蒸气,吸收的热量等于其增加的内能

D.水的温度升高时,水分子的速度都增大

(2)某同学做“用油膜法估测分子大小”的实验时,在边长约30cm的浅盘里倒入约2cm深的水,然后将痱子粉均匀的撒在水面上,用注射器滴一滴   (选填“纯油酸”、“油酸水溶液”或“油酸酒精溶液”)在水面上.稳定后,在玻璃板上描下油膜的轮廓,放到坐标纸上估算出油膜的面积.实验中若撒的痱子粉过多,则计算得到的油酸分子的直径偏   (选填“大”或“小”).

(3)如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体.当气体的温度T0=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时,活塞与气缸底部之间的距离l0=30cm,不计活塞的质量和厚度.现对气缸加热,使活塞缓慢上升,求:

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①活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1

②封闭气体温度升高到T2=540K时的压强p2

 

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探究金属丝的电阻与长度关系的实验中,取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上,金属丝上安装一个可滑动的金属夹P.实验室提供了下列器材:电压表V(0-3V-15V)、电流表A(0-0.6 A-3A)、4V直流电源、滑动变阻器(0-20Ω)、刻度尺、开关和导线若干.

(1)用刻度尺测量金属丝AP段长度l,用电压表和电流表测量AP段的电阻R,请你用笔划线代替导线,在图中用三根导线连接好电路.闭合开关前,应注意   

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(2)实验过程中,某次测量电压表、电流表指针偏转如图所示,则电流表和电压表的读数分别为I=   A,U=   V.

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(3)实验中测出AP段长度l以及对应的电阻值R如下表:

l/cm

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

R/Ω

2.1

2.9

3.5

4.2

5.0

5.7

请在图坐标中,描点作出R-l图线;根据图线得到的结论是   

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(4)某实验小组在实验中,调节金属夹P时,发现电压表有示数,电流表的示数为零,原因可能是   

 

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(1)如图甲所示,螺旋测微器读数是   mm.

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(2)某学习小组在探究加速度与力、质量的关系时,采用图乙所示的装置,通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合外力,通过加减钩码来改变小车总质量M.

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①实验中需要平衡摩擦力,应当取下   (选填“小车上的钩码”、“小托盘和砝码”或“纸带”),将木板右端适当垫高,直至小车在长木板上运动时,纸带上打出来的点   

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②图丙为实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.所用交流电的频率为50Hz,从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.74cm,x3=6.30cm,x4=7.85cm,x5=9.41cm,x6=10.96cm.小车运动的加速度大小为

   m/s2(结果保留三位有效数字).

 

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