【物理—选修3–3】
(1)物体体积变化时,分子间距离会随之变化,分子势能也会发生变化.下图为分子势能Ep与分子间距离r的关系曲线,以下判断正确的是__
A.当r=r1时,分子势能最小
B.当r=r2时,分子引力与斥力大小相等
C.当r>r2时,分子间作用力的合力表现为引力
D.在r由r2变到r1的过程中,分子间作用力的合力做正功
E.在r由r2逐渐增大的过程中,分子间作用力的合力做负功
(2)如图所示,粗细相同的导热玻璃管A、B由橡皮软管连接,一定质量的空气被水银柱封闭在A管内,气柱长L1=40cm. B管上方与大气相通,大气压强P0=76cmHg,环境温度T0=300K.初始时两管水银面相平,若A管不动,将B管竖直向上缓慢移动一定高度后固定,A管内水银面上升了h1=2cm.
①求B管上移的高度为多少?
②要使两管内水银面再次相平,环境温度 需降低还是升高?变为多少?(大气压强不变)
如图所示,质量mA=0.8kg、带电量q=-4×10−3C的A球用长度l =0.8m的不可伸长的绝缘轻线悬吊在O点,O点右侧有竖直向下的匀强电场,场强E=5×103N/C.质量mB=0.2kg不带电的B球静止在光滑水平轨道上,右侧紧贴着压缩并锁定的轻质弹簧,弹簧右端与固定挡板连接,弹性势能为3.6 J.现将A球拉至左边与圆心等高处释放,将弹簧解除锁定,B球离开弹簧后,恰好与第一次运动到最低点的A球相碰,并结合为一整体C,同时撤去水平轨道.A、B、C均可视为质点,线始终未被拉断,g=10m/s2.求:
(1)碰撞过程中A球对B球做的功;
(2)碰后C第一次离开电场时的速度;
(3)C每次离开最高点时,电场立即消失,到达最低点时,电场又重新恢复,不考虑电场瞬间变化产生的影响,求C每次离开电场前瞬间绳子受到的拉力.
一根阻值12Ω的金属导线绕成如图甲形状的闭合回路,大正方形边长0.4m,小正方形边长0.2m,共10匝.放在粗糙的水平桌面上,两正方形对角线间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,整个过程中线框始终未动.求闭合回路:
(1)产生的感应电动势;(2)电功率;(3)第1s末受到的摩擦力.
在某些汽车的后挡风玻璃中会嵌入一组电阻丝,可通电加热以化解霜冻.图甲是用伏安法测量其中一根电阻丝Rx阻值的实物连线图.仪表规格如下表.
(1)将单刀双掷开关S2置于位置b,闭合开关S1,电压表和电流表指针如图乙所示,则可读得电压表的示数U=__V,电流表的示数I=__A;计算得出电阻丝的阻值Rx=___Ω(保留两位有效数字).
(2)若将单刀双掷开关置于位置a,则通过电阻丝的电流__此时电流表的电流(填“大于”或者“小于”).
(3)现有6根与Rx同型号的电阻丝和一个内阻为2.0Ω的电源,为了达到最快的化霜效果,请选用几根电阻丝,并用笔画线代替导线,在图丙中进行设计连接.
右下图表示“探究加速度与力的关系”的实验装置.
(1)平衡摩擦力时,要先_________(填“挂上”或“取下”)钩码进行实验操作.
(2)平衡摩擦力后,在小车内放入4个相同的砝码,并保持小车和砝码的总质量不变.逐渐增加钩码的个数,测量小车(包括砝码)的加速度和钩码重力,探究加速度与力的关系.这样操作比不在小车上放砝码而进行同样的实验,结果会更__________(填“准确”或“不准确”).
(3)如果平衡摩擦力时过度,木板与桌面的夹角偏大,挂1个钩码时,测得小车的加速度为a,挂2个钩码时,测得小车的加速度为a′,则a′__________2a,(填“>”或“<”).
如图所示,竖直平行线MN、PQ间距离为a,其间存在垂直纸面向里的匀强磁场(含边界PQ),磁感应强度为B,MN上O处的粒子源能沿不同方向释放比荷为q/m的带负电粒子,速度大小相等、方向均垂直磁场.粒子间的相互作用及重力不计.设粒子速度方向与射线OM夹角为θ,当粒子沿θ=60°射入时,恰好垂直PQ射出.则
A. 从PQ边界射出的粒子在磁场中运动的最短时间为
B. 沿θ=120°射入的粒子,在磁场中运动的时间最长
C. 粒子的速率为
D. PQ边界上有粒子射出的长度为