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如图所示,宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上,框架的上端接有一个电子元件,其...

如图所示,宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上,框架的上端接有一个电子元件,其阻值与其两端所加的电压成正比,即R=kU,式中k为常数.框架上有一质量为m,离地高为h的金属棒,金属棒与框架始终接触良好无摩擦,且保持水平.磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于框架平面向里.将金属棒由静止释放,棒沿框架向下运动,不计金属棒电阻.重力加速度为g.求:
(1)金属棒运动过程中,流过棒的电流的大小和方向;
(2)金属棒落到地面时的速度大小;
(3)金属棒从释放到落地过程中通过电子元件的电量.

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(1)金属棒运动过程中切割磁感线产生感应电动势,由于金属棒没有电阻,电子元件两端的电压U=E,由欧姆定律求出感应电流,由楞次定律判断感应电流的方向; (2)由上式分析得知,电路中电流不变,金属棒所受的安培力不变,做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可求出加速度,根据运动学公式求金属棒落到地面时的速度; (3)由运动学公式求出金属棒从释放到落地过程中的时间,由Q=It求电量. 【解析】 (1)流过电阻R的电流大小为  I== 由楞次定律判断得知:电流方向水平向右(从a→b) (2)在运动过程中金属棒受到的安培力为    FA=BIL= 对金属棒运用牛顿第二定律,mg-FA=ma 得 a=g-恒定,金属棒作匀加速直线运动     根据v2=2as, 解得,v= (3)设金属棒经过时间t落地,有 h= 解得  t== 金属棒从释放到落地过程中通过电子元件的电量为  Q=It= 答: (1)金属棒运动过程中,流过棒的电流的大小是,方向水平向右(从a→b); (2)金属棒落到地面时的速度大小是; (3)金属棒从释放到落地过程中通过电子元件的电量是.
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考点分析:
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(选修模块3-5)
(1)下列说法中正确的是______
A.阴极射线来源于原子核
B.光电效应表明了光具有粒子性
C.玻尔原子模型中电子的轨道是可以连续变化的
D.电子束通过铝箔形成的衍射图样证实了实物粒子的波动性
(2)原子核中没有电子,β衰变的实质是核内中子转化产生的,并在转化过程中释放光子,其转化方程为______;转化前原子核的动量______转化后电子与新核的总动量.(选填“等于”、“不等于”)
(3)人眼对绿光最为敏感,正常人眼睛接收到波长为5.3×10-7 m的绿光时,每秒内只要有6个绿光光子射入瞳孔即可引起视觉.已知普朗克常量h=6.63×10-34J•s,真空中光速c=3.0×108m/s,求
①绿光光子的能量为多少?
②若用此绿光照射逸出功为 3.6×10-19J的某金属,则产生的光电子的最大初动能.(取两位有效数字)
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(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是______
A.医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理
B.鸣笛汽车驶近路人的过程中,路人听到的声波频率与波源相比减小
C.高速飞离地球的飞船中宇航员认为地球上的时钟变快
D.照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰
(2)一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在t=0s时的波形如图1所示,已知振源频率为10Hz,则该波的波速为______m/s,x=1m的质点在t=0.125s处于______位置(选填“波峰”、“波谷”或“平衡”).manfen5.com 满分网
(3)某种材料的三棱镜截面如图2所示,∠A=90°,∠B=60°.一束竖直向下的光束从AB边入射,折射光经过三棱镜BC边反射后,从AC边垂直射出,已知真空中的光速c=3×108m/s.求:
①三棱镜的折射率;
②光在棱镜中传播的速度.
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(选修模块3-3)
(1)下列说法中正确的是______
A.小昆虫水黾可以站在水面上是由于液体表面张力的缘故
B.悬浮在水中的花粉颗粒运动不是因为外界因素的影响,而是由于花粉自发的运动
C.物体的内能是所有分子动能与分子势能的总和,物体内能可以为零
D.天然水晶是晶体,但水晶熔化后再凝固就是非晶体
(2)一定质量的理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,设气体在状态A、B时的温度分别为TA和TB,已知TA=300K,则TB=______K;气体从C→A的过程中做功为100J,同时吸热250J,则此过程中气体内能是增加了______J.
(3)氢能是环保能源,常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极,在太阳光照射下分解水可以从两电极上分别获得氢气和氧气.已知1mol的水分解可得到1mol氢气,1mol氢气完全燃烧可以放出2.858×105J的能量,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1,水的摩尔质量为1.8×10-2 kg/mol 求:
①1g水分解后得到氢气分子总数;
②1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量.(结果取2位有效数字)

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有一金属电阻丝的阻值约为20Ω,现用以下实验器材测量其电阻率:
A.电压表V1(量程0~15V,内阻约15kΩ)
B.电压表V2(量程0~3V,内阻约3kΩ)
C.电流表A1 (量程为0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.电流表A2(量程为0~50mA,内阻约为10Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~1kΩ,允许最大电流0.2A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω,允许最大电流1.0A)
G.螺旋测微器
H.电池组(电动势3V,内电阻0.5Ω)
I.开关一个和导线若干
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(1)某同学决定采用分压式接法调节电路,为了准确地测量出电阻丝的电阻,电压表选______,电流表选______,滑动变阻器选______(填写器材前面的字母);
(2)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图a所示,该电阻丝直径的测量值d=______mm;
(3)如图b所示,将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,其间有一可沿电阻丝滑动的触头P,触头的上端为接线柱c.当按下触头P时,它才与电阻丝接触,触头的位置可在刻度尺上读出.实验中改变触头与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表A示数I保持不变,记录对应的电压表读数U.
该同学的实物连接如图c所示,他的连线是否正确,如果有错,在连接的导线上打“×”并重新正确连线;如果有导线遗漏,请添加导线,完成正确的实物连接图.
(4)利用测量数据描点作出U-L图线,如图d所示,并求得图线的斜率k.用电阻丝的直径d、电流I和斜率k表示电阻丝的电阻率ρ=______
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用如图1所示的实验装置来进行“探究加速度与力的关系”研究,细线跨过定滑轮连接小车和重物,小车在细线的拉力作用下自左向右运动.将光电门1、2分别固定在木板上B、C两点,用它们可以准确地记录遮光条通过光电门的时间.manfen5.com 满分网
(1)未悬挂重物时,利用现有条件怎样操作并判定小车与木板间的摩擦力已经得到平衡?______
(2)撤去光电门1,保持小车质量M不变,不断改变重物的质量m,每次让小车都从同一位置A点由静止释放,得到小车遮光条通过光电门2的时间t;记录数据.利用测量数据描点作图,横轴用重物质量m,若要得到一条过坐标原点的倾斜直线,则纵轴应用______(选填“t”、“t-1”、“t2”或“t-2”)表示,若得到的确为一直线,则由图线得出结论______
(3)在实验操作正确的前提下,实验中测得多组数据,并按照第 (2)问中的坐标系描点作图,发现直线在末端发生弯曲,则此结果对应于图中的图______(选填“甲”或“乙”).
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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