在纸面内固定一边长为L的等边三角形框架abc,荧光屏ef平行ac边放置, efac的距离为,整个装置处在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为m、电荷量为+q的粒子从a点在纸面内沿垂直ab边的方向射出,如图所示,最终经c点进入acfe区域。若粒子与三角形框架abbc边碰撞,则在碰撞过程中粒子不损失能量且电荷量保持不变,并要求碰撞时速度方向与被碰边垂直,不计粒子的重力。求:

(1)若粒子与ab边发生多次碰撞,相邻两次碰撞的时间间隔;

(2)粒子做圆周运动的半径;

(3)粒子从a点到第一次通过c点过程中通过的路程;

(4)若粒子能够打到荧光屏ef上,粒子从a点发射时的速度大小。

 

如图所示是一种升降电梯的模型示意图,A为轿厢,B为平衡重物,AB的质量分别为1Kg0.5KgAB由跨过轻质滑轮的足够长轻绳系住。在电动机牵引下使轿厢由静止开始向上运动,电动机输出功率10W保持不变,轿厢上升1m后恰好达到最大速度。不计空气阻力和摩擦阻力,g=10m/s2。在轿厢向上运动过程中,求:

(1)轿厢的最大速度vm

(2)轿厢向上的加速度为a=2ms2时,重物B下端绳的拉力大小;

(3)轿厢从开始运动到恰好达到最大速度过程中所用的时间。

 

利用以下器材设计一个能同时测量测定电源的电动势、内阻和一个未知电阻Rx阻值的实验电路。

A.待测电源E(电动势略小于6V,内阻不足1)

B.电压表V1(量程6V,内阻约6K)

C.电压表V2(量程3V,内阻约3K)

D.电流表A(量程0.6A,内阻约0.5)

E.未知电阻Rx(约5)

F.滑动变阻器(最大阻值20)

G.开关和导线

(1)在图中的虚线框内画出完整的实验原理图____

(2)实验中开关闭合后,调节滑动变阻器的滑片,当电压表V1的示数分别为U1U1’时,电压表V2两次的示数之差为U2,电流表A两次的示数分别为II’。由此可求出未知电阻Rx的阻值为______,电源的电动势E=______,内阻r=_____。(用题目中给定的字母表示)

 

某物理兴趣小组利用如图所示的装置进行实验。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计,左侧为粗糙水平面,当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下:

在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;

用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量mamb

ab间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻弹簧,静止放置在平台上;

细线烧断后,ab瞬间被弹开,向相反方向运动;   

记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t

滑块a最终停在C点(图中未画出),用刻度尺测出AC之间的距离Sa

小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离Sb

改变弹簧压缩量,进行多次测量。   

(1)该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证______=______即可。(用上述实验数据字母表示)   

(2)改变弹簧压缩量,多次测量后,该实验小组得到Sa与的关系图象如图所示,图线的斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为________。(用上述实验数据字母表示)

 

如图,两根电阻不计的足够长的光滑金属导轨MNPQ,间距为L,两导轨构成的平面与水平面成角。金属棒abcd用绝缘轻绳连接,其电阻均为R,质量分别为m和2m。沿斜面向上的外力F作用在cd上使两棒静止,整个装置处在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,重力加速度大小为g。将轻绳烧断后,保持F不变,金属棒始终与导轨垂直且接触良好。则

A. 轻绳烧断瞬间,cd的加速度大小

B. 轻绳烧断后,cd做匀加速运动

C. 轻绳烧断后,任意时刻两棒运动的速度大小之比

D. ab的最大速度

 

一个质量为m1的人造地球卫星在高空做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻和一个质量为m2的太空碎片发生迎头正碰,碰后二者结合成一个整体,速度大小变为卫星原来速度的,并开始沿椭圆轨道运动,轨道的远地点为碰撞时的点。若碰后卫星的内部装置仍能有效运转,当卫星与碎片的整体再次通过远地点时通过极短时间的遥控喷气可使整体仍在卫星碰前的轨道上做圆周运动,绕行方向与碰前相同。已知地球的半径为R,地球表面的重力加度大小为g,则下列说法正确的是

A. 卫星与碎片碰撞前的线速度大小为

B. 卫星与碎片碰撞前运行的周期大小为

C. 喷气装置对卫星和碎片整体所做的功为

D. 喷气装置对卫星和碎片整体所做的功为

 

如图甲所示,一交流发电机向远距离的理想变压器输电,输电线等效电阻Rl=2,变压器匝数比nln2=2:1,发电机输出的交变电压随时间变化图象如图乙所示,交流电压表示数为5VR2=10,则

A. 通过R2的交变电流频率为50Hz

B. 图象上对应的0.01s时刻,发电机中的线圈刚好与中性面重合

C. R2两端的电压为10V

D. 发电机输出功率为12.5W

 

如图所示,截面是直角梯形的物块放在在光滑水平地面上,其两个侧面恰好与两个固定在地面上的压力传感器PQ相接触,斜面ab上的ac部分光滑,cb部分粗糙。开始时两压力传感器的示数均为零。在a端由静止释放一金属块,下列说法正确的是

A. 金属块在ac之间运动时,传感器PQ示数均为零

B. 金属块在ac之间运动时,传感器P的示数为零,Q的示数不为零

C. 金属块在cb之间运动时,传感器PQ示数可能均为零

D. 金属块在cb之间运动时,传感器P的示数一定不为零,Q的示数一定为零

 

如图所示,水平传送带匀速运动,在传送带的右侧固定一弹性挡杆。t=0时刻,将工件轻轻放在传送带的左端,当工件运动到弹性挡杆所在的位置时与挡杆发生碰撞,已知碰撞时间极短,不计碰撞过程的能量损失。则从工件开始运动到与挡杆第二次碰撞前的运动过程中,工件运动的v-t图象下列可能的是

A.     B.     C.     D.

 

直线mn是某电场中的一条电场线,方向如图所示。一带正电的粒子只在电场力的作用下由a点运动到b点,轨迹为一抛物线,分别为ab两点的电势。下列说法中正确的是

A. 可能有

B. 该电场可能为点电荷产生的电场

C. 带电粒子在b点的动能一定大于在a点的动能

D. 带电粒子由a运动到b的过程中电势能一定一直减小

 

两粗细相同内壁光滑的半圆形圆管abbc连接在一起,且在b处相切,固定于水平面上。一小球从a端以某一初速度进入圆管,并从c端离开圆管。则小球由圆管ab进入圆管bc

A. 线速度变小

B. 角速度变大

C. 向心加速度变小

D. 小球对管壁的压力变大

 

下列说法正确的是(  )

A. 汤姆生发现电子,表明原子具有核式结构

B. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

C. 一束光照射到某金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短

D. 按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增大

 

如图所示,倾斜角θ=30°的光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道连接.轨道宽度均为L=1m,电阻忽略不计.匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域,方向水平向右,大小B1=1T;匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域,方向垂直于倾斜轨道平面向下,大小B2=1T.现将两质量均为m=0.2kg,电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上,并同时由静止释放.取g=10m/s2.

 

(1)求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小;

(2)若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中,ab棒产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量;

(3)若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m,cd棒由静止释放后,为使cd棒中无感应电流,可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化,将cd棒开始运动的时刻记为t=0,此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T,试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内,磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式.

 

如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场的圆心在M(L,0),磁场方向垂直于坐标平面向外.一个质量m电荷量q的带正电的粒子从第三象限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场.不计粒子重力,求:

(1)电场强度E;

(2)从P点射出时速度vp的大小;

(3)粒子在磁场与电场中运动时间之比

 

如图所示,有一台内阻为1Ω的发电机供给一个学校照明用电升压变压器的匝数比为1:4降压变压器的匝数比为4:1输电线的总电阻R=4Ω全校共22个班每班有“220V 40W”的电灯6盏若保证电灯全部正常发光

(1)发电机输出功率多大

(2)发电机电动势多大

 

如图,水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻,质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上。t=0时,金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动,t0时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。求:

(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小;

(2)电阻的阻值。

 

 

某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,步骤如下:

(1)用游标卡尺测量其长度

(2)用螺旋测微器测量其直径

(3)选用多用电表的电阻“”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为__________

(4)为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:

电流表A1(量程600 mA,内阻约为2 Ω); 

电流表A2(量程150 mA,内阻约为10 Ω);

电压表V1(量程1 V,内阻);    

电压表V2(量程15 V,内阻约为);

滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω);        

滑动变阻器R2(最大阻值为1 000 Ω);

电源E(电动势约为3V,内阻约为1 Ω);

定值电阻

开关,导线若干。

为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,电压表应选______ ,电流表应选_______,滑动变阻器应选__________填器材代号)。

(5)根据你选择的器材,请在线框内画出实验电路图。

 

我们可以通过实验探究电磁感应现象中,感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律.以下是实验探究过程的一部分.

                    

(1)如图(1)所示,当磁铁N向下运动时,发现电流表指针偏转.若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道                                   

(2如图(2)所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏.闭合开关稳定后,若向左移动滑动触头,此过程中电流表指针向          偏转填;若将线圈A抽出,此过程中电流表指针向       偏转填(均选填“左”或“右”).

 

如图所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的左端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上质量为m、电阻不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒ab垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上升,上升高度为h则在此过程中,以下说法正确的是 

A作用于棒ab上的各力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

B恒力F和重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

C恒力F和安培力的合力所做的功等于零

D恒力F所做的功等于棒ab重力势能的增加量和电阻R上产生的焦耳热之和

 

如图所示,水平放置的粗糙U形固定框架上接一个阻值为R0的电阻,放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下,由静止开始运动距离d后速度达到v,半圆形硬导体AC的电阻为r,其余电阻不计.下列说法正确的是(   )

A. 此过程中通过电阻R0的电荷量为

B. 此过程中电路产生的电热为QFdmv2

C. 此时AC两端电压为UAC2BLv

D. 此时AC两端电压为UAC

 

如图所示,虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场,正方形金属框电阻为R,边长为L,线框在外力作用下由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域并开始计时,t1时刻线框全部进入磁场。规定顺时针方向为感应电流I的正方向,外力大小为F,线框中电功率的瞬时值为P,通过导体横截面的电荷量为q,则这些量随时间变化的关系正确的是(其中Pt图象为抛物线)( )

 

交流发电机的电动势表达式为e=60sin(100t)V,内电阻为20Ω,当把该交流发电机接在如图所示的含有理想变压器的电路中时,交流发电机的输出功率恰好最大,已知电流表是理想电流表,负载电阻R的阻值为5Ω,则下列说法正确的是( )

A. 通过负载电阻R的电流的频率为f=100Hz

B. 理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1

C. 负载电阻R消耗的电功率为45W

D. 电流表的示数为1.5A

 

如图所示一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,沿着OO′观察,线圈沿逆时针方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,边长为l,电阻为R,转动的角速度为ω.则当线圈转至图示位置时(  )

A. 线圈中感应电流的方向为abcda

B. 穿过线圈的磁通量最大

C. 线圈中的感应电流为

D. 穿过线圈磁通量的变化率为0.

 

如图所示,相距为d的两条水平虚线之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为LL<d,质量为m、电阻为R,现将线圈在磁场上方h高处由静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0cd边刚离开磁场时速度也为v0,则线圈穿过磁场的过程中(从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止),下列说法正确的是(  )

A. 感应电流所做的功为mgd

B. 感应电流所做的功为mgdL

C. 线圈的ab边刚进入磁场时速度最小

D. 线圈的最小速度可能为mgR/B2L2

 

如图电路中,A1、A2是两个指示灯,L是自感系数很大的线圈,电阻R阻值较小,开关S1断开、S2闭合.现闭合S1,一段时间后电路稳定.下列说法中正确的是( 

A闭合S1,通过电阻R的电流先增大后减小

B闭合S1,Al亮后逐渐变暗

C闭合S1,A2逐渐变亮,然后亮度不变

D断开电路时,为保护负载,应先断开S2,再断开S1

 

如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将  (    )

A. S减小,l变长

B. S减小,l变短

C. S增大,l变短

D. S增大,l变长

 

如图所示,导体AB在做切割磁感线运动时,将产生一个感应电动势,因而在电路中有电流通过,下列说法中错误的是(     )

A. 因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势

B. 动生电动势的产生与洛伦兹力有关

C. 因导体运动产生感生电

D. 动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的.

 

在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述不符合史实的是(      )

A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系

B. 法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导体线圈中,会出现感应电流

C. 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说

D. 楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向:即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

 

12分)如图所示,以水平地面建立x轴,有一个质量为m=1kg的木块放在质量为M=2kg的长木板上,木板长L=11.5m.已知木板与地面的动摩擦因数为 µ1=0.1mM之间的动摩擦因数 µ2=0.9(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).mM保持相对静止共同向右运动,已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为v0=10m/s,在坐标为x=21m处的P点有一挡板,木板与挡板瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回,而木块在此瞬间速度不变,若碰后立刻撤去挡板,g10m/s2,求:

1)木板碰挡板时的速度V1为多少?

2)碰后Mm刚好共速时的速度?

3)最终木板停止运动时AP间距离?

 

如图所示,宽度为L的足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的两端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一根质量m的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导体棒的有效电阻也为R,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。导体棒MN的初始位置与导轨最左端距离为L,导轨的电阻可忽略不计。

(1)若用一平行于导轨的恒定拉力F拉动导体棒沿导轨向右运动,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直,求导体棒最终的速度;

(2)若导体棒的初速度为v0,导体棒向右运动L停止,求此过程导体棒中产生的热量;

(3)若磁场随时间均匀变化,磁感应强度BB0kt(k>0),开始导体棒静止,从t=0时刻起,求导体棒经过多长时间开始运动以及运动的方向。

 

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