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气象研究小组用如图所示的简易装置测定水平风速.在水平地面上竖直固定一直杆,半径为...

气象研究小组用如图所示的简易装置测定水平风速.在水平地面上竖直固定一直杆,半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时,球在风力的作用下飘起来.已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积,当风速v0=3 m/s,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°.下列说法正确的是(  )

A. 当θ=60°时,风速v=6 m/s

B. 当风速增大到某一值时,θ可能等于90°

C. 若风速不变,换用半径变大、质量不变的球,则θ不变

D. 若风速不变,换用半径相等、质量变大的球,则θ减小

 

D 【解析】 设球正对风的截面积为S,由于已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积,所以风力大小为F=kSv,当速度为3m/s时,由平衡条件得,mgtan30°=Sv0k,当角度为60°时,同理可得mgtan60°=Svk,由此可解的v=9m/s,故A错误。 风速增大,θ不可能变为90°,因为绳子拉力在竖直方向上的分力与重力平衡。故B错误。若风速不变,换用半径变大、质量不变的球,则风力变大,根据F=mgtanθ,知θ变大。故C错误。若风速不变,换用半径相等、质量变大的球,知风力不变,根据F=mgtanθ,知重力减小,风力不变,则θ减小。故D正确。  
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一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示.已知发电机线圈内阻为5.0 Ω,现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡,如图乙所示,则 (  )

A.电压表的示数为220 V

B.电路中的电流方向每秒钟改变50

C.灯泡实际消耗的功率为484 W

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J

 

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用波长为300nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19J,已知普朗克常量为6. 63×10-34J.s,真空中的光速为3×108m/s,能使锌产生光电效应单色光的最低频率(    

A. 1×1014Hz

B. 8×1015Hz

C. .2×1015Hz

D. 8×1014Hz

 

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在科学研究中,可以通过施加适当的磁场来实现对带电粒子运动的控制.在如图所示的平面坐标系x0y内,矩形区域(-3d<x<d-d<y<d)外存在范围足够大的匀强磁场.一质量为m、电奇量为+q的粒子从P(0d)点沿y轴正方向射入磁场.当入射速度为时,粒子从(-2dd)处进入无场区.

(1)求磁场的磁感应强度B的大小.

(2)求粒了离开P点后经多长时间第一次回到P点.

(3)若仅将入射速度变为2,其它条件不变,求粒于离开P点后运动多少路程经过P点.

 

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如下图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h.现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内.重力加速度为g.求:

(1)水平外力F的大小;

(2)1号球刚运动到水平槽时的速度;

(3)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功.

 

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如图甲所示,导体框架abcd水平固定放置,ab平行于dcbc边长L0.20 m,框架上有定值电阻R9Ω(其余电阻不计),导体框处于磁感应强度大小B11.0 T、方向水平向右的匀强磁场中.有一匝数n300匝、面积S0.01 m2、电阻r1Ω的线圈,通过导线和开关K与导体框架相连,线圈内充满沿其轴线方向的匀强磁场,其磁感应强度B2随时间t变化的关系如图乙所示.B1B2互不影响.

(1) 00.10 s线圈中的感应电动势大小E

(2) t0.22 s时刻闭合开关K,若bc边所受安培力方向竖直向上,判断bc边中电流的方向,并求此时其所受安培力的大小F

(3) t0时刻起闭合开关K,求0.25 s内电阻R中产生的焦耳热Q.

 

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