如图所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接R=1.5Ω的电阻.质量为m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上,与导轨垂直并接触良好,距离导轨最上端d=4m,整个装置处于匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向上.
(1)若磁感应强度B=0.5T,将金属棒释放,求金属棒匀速下滑时电阻R两端的电压;
(2)若磁感应强度的大小与时间成正比,在外力作用下ab棒保持静止,当t=2s时外力恰好为零.求ab棒的热功率;
(3)若磁感应强度随时间变化的规律是B=0.05cos100πt(T),在平行于导轨平面的外力F作用下ab棒保持静止,求此外力F的大小范围.
考点分析:
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质量m=0.78kg的木块静止于水平面上,现在恒力F作用下做匀加速直线运动,已知恒力大小F=4.5N,方向与水平方向成θ=37°角斜向上,如图所示.3s末撤去此拉力时,木块已滑行的距离s
=9m,(重力加速度g取10m/s
2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.)求:
(1)木块与地面间的动摩擦因数;
(2)撤去拉力后,木块继续滑行的距离;
(3)在整个运动过程中,摩擦力对木块做的功.
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(1)下列说法正确的有______
A.卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小
B.氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大
C.物质波是一种概率波,在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动
D.若氢原子从 n=6 能级向 n=1 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应,则氢原子从 n=6 能级向 n=2 能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应
(2)正电子发射计算机断层显象(PET)的基本原理是:将放射性同位素
815O注入人体,
815O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭,转化为一对γ光子,被探测器探测到,并经计算机处理后产生清晰的图象.根据PET的原理,
815O在人体内衰变的方程式是______
8
O→
N+
e
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选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,如都作答,则按A、B两小题评分.)
(1)以下说法中正确的是______
A.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B.全息照片往往用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性
C.超声波可以在真空中传播
D.根据宇宙大爆炸学说,遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
(2)平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面,其截面如图所示,发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出,则玻璃球对a光的折射率为______,若仅将a平行光换成b平行光,测得有光射出的范围增大,设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为v
a和v
b,则v
a______v
b(选填“>”、“<”或“=”).
(3)在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点间的距离均为0.1m,如图(a)所示.一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,振幅为0.2m,经过时间0.3s第一次出现如图(b)所示的波形.试写出质点1的振动方程.
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为了较为精确测量某一定值电阻的阻值,兴趣小组先用多用电表进行粗测,后用伏安法精确测量.现准备了以下器材:
A.多用电表 B.电压表V
1,量程6V,内阻约10kΩ
C.电压表V
2,量程15V,内阻约20kΩ D.电流表A
1,量程O.6A,内阻约0.2Ω
E.电流表A
2,量程3A,内阻约O.02Ω F.电源:电动势E=9V
G.滑动变阻器R
1,最大阻值10Ω,额定电流2A
H.导线、电键若干
(1)在用多用电表粗测时,该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡,此时欧姆表的指针位置如图甲所示,为了减小误差,多用电表的选择开关应换用______欧姆挡;按操作规程再次测量该待测电阻的阻值,此时欧姆表的指针位置如图乙所示,其读数是______Ω.
(2)在用伏安法精确测量时,要求待测电阻的电压从0开始连续调节,则要完成测量,应选择的器材是______ (填器材前面的字母代号),并在方框内画出实验电路图.
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在科学探究活动中,分析实验数据并归纳得出结论是非常重要的环节.在“探究物体直线运动的规律”实验中,某实验小组测得位移s和时间t的数据如下表.
物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
时间t(s) | 0.89 | 1.24 | 1.52 | 1.58 | 1.97 | 2.15 |
位移s(m) | 0.25 | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.25 | 1.50 |
(1)根据数据在坐标纸上作出物体运动的s-t图象
.
(2)根据作图可判断出表格中第
组数据有错误.
(3)若某同学提出位移与时间的二次方成正比的猜想,为验证猜想是否正确,应作
图象.若该猜想成立,则物体做
直线运动.
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