导体切割磁感线的运动可以从不同角度来认识。如图所示,固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中,金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F作用下,在导线框上以速度v做匀速运动,速度v与恒力F方向相同;导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知磁场的磁感应强度为B,导线的长度恰好等于平行轨道的间距L

(1)通过法拉第电磁感应定律推导证明:导线MN切割磁感线产生的电动势E=BLv

(2)从微观角度看,导线MN中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用。为了方便,可认为导线MN中的自由电荷为正电荷。

a.电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。如果移送电荷q时非静电力所做的功为W,那么电动势。请据此推导证明:导线MN切割磁感线产生的电动势E=BLv

b.导体切割磁感线时,产生的电能是通过外力克服安培力做功转化而来的。但我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功。那么,导线MN中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请通过计算分析说明。

 

如图所示,MN是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷,它们间的距离为2LOMN连线的中点。一电荷量为+q的带电粒子放置在MN连线上的P点,PO间的距离为d。已知静电力常量为k。不计粒子重力。

(1)分别求出电荷MN对带电粒子+q库仑力的大小和方向;

(2)现将带电粒子从P点由静止释放,若d<<L,带电粒子所做的运动能否视为简谐运动?试分析说明。

 

如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数分别为2200匝和110匝,将原线圈接在输出电压u=220sin100πt(V)的交流电源两端。副线圈上只接有一个电阻R,电路所接电表均为理想电表。已知电流表的示数为0.20A。求:

(1)电压表的示数U2

(2)电阻R的电功率P

 

某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行。正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示。已知i=60°,r=30°。求:

1)此玻璃的折射率n

2)光在玻璃中的传播速度v

 

某同学利用单摆测定当地的重力加速度,实验装置如图甲所示。

(1)组装单摆时,应在下列器材中选用______(选填选项前的字母)。

A.长度为1m左右的细线

B.长度为30cm左右的细线

C.直径为1.8cm的塑料球

D.直径为1.8cm的铁球

(2)他用米尺测出摆线长度l,用游标卡尺测出摆球直径d,则摆长L=________

(3)在测量单摆的周期时,他用秒表记下了单摆做50次全振动的时间,如图乙所示,秒表的读数为________s。

(4)该同学经测量得到5组摆长L和对应的周期T,画出L-T2图线,然后在图线上选取AB两个点,坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式g=________(用LALBTATB表示)。

(5)处理完数据后,该同学发现在计算摆长时误将摆球直径当成半径代入计算,即L=l+d,这样________(选填“影响”或“不影响”)重力加速度的计算。

(6)该同学做完实验后,为使重力加速度的测量结果更加准确,他认为:

A.在摆球运动的过程中,必须保证悬点固定

B.摆线偏离平衡位置的角度不能太大

C.用精度更高的游标卡尺测量摆球的直径

D.测量周期时应该从摆球运动到最高点时开始计时

其中合理的有_________

 

某同学利用双缝干涉实验仪测量光的波长,按要求将仪器安装在光具座上(如图甲所示),接通电源使光源正常工作。

(1)某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第一次映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示,图中数字是该同学给各亮纹的编号,在测量头上的读数为x1;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图乙(b)所示,此时测量头上的读数为x2。已知双缝间距为d,像屏与双缝间的距离为L。利用以上数据,可计算出相邻亮纹间的距离____________,该单色光的波长λ=_____________。(用dLx1x2表示)

(2)该同学利用此装置进一步研究光的干涉现象,提出下列几种说法,你认为正确的是_____________

A.增加像屏与双缝的距离,干涉条纹间距变窄

B.将滤光片由蓝色换成红色,干涉条纹间距变宽

C.将单缝向双缝移动一小段距离,干涉条纹间距变宽

D.去掉滤光片,干涉现象消失

 

利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想,也体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量方法。

(1)某同学的操作步骤如下:

A.取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液;

B.在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;

C.在浅盘内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;

D.在浅盘上覆盖带方格的透明玻璃板,描出油膜形状,算出油膜的面积。

该同学上述实验步骤中有问题的是________(填字母代号)。

(2)若该同学计算出滴在水面上油酸酒精溶液中油酸的体积为V,测得单分子油膜的面积为S,则油酸分子的直径D=________

 

无线电波的干涉可用于飞机降落导航。如图所示,两个可发射无线电波的天线ab固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。天线a发出波长为12的无线电波,同时天线b也发出波长为12的无线电波。无线电波在空间发生干涉,强弱分布稳定。飞机降落的过程中,当接收到12的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道。下列说法中正确的是

A. 导航利用了12两种无线电波之间的干涉

B. 天线ab必须相对于飞机跑道对称

C. 12两列无线电波必须一样强

D. 两种无线电波的波长之比应为整数比

 

如图所示,一根铝管竖直放置,把一块直径比铝管内径略小的圆柱形强磁铁从铝管上端由静止释放,可以观察到,相比磁铁自由下落,磁铁在铝管中的下落会延缓许多。关于磁铁在铝管中下落的过程,下列说法中正确的是

A. 磁铁下落会延缓,主要是因为磁铁与铝管内壁有摩擦

B. 磁铁做匀加速运动,其加速度小于重力加速度g

C. 磁铁做加速运动,其加速度逐渐增大

D. 磁铁和铝管会产生热量,其数值等于磁铁机械能的减少量

 

在如图所示的电路中,A1、A2为两个完全相同的灯泡,L为自感线圈,E为电源,S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序,下列说法中正确的是

A. 合上开关,A1先亮,A2后亮;断开开关,A1、A2同时熄灭

B. 合上开关,A2先亮,A1后亮;断开开关,A1先熄灭,A2后熄灭

C. 合上开关,A2先亮,A1后亮;断开开关,A1、A2同时熄灭

D. 合上开关,A1、A2同时亮;断开开关,A2先熄灭,A1后熄灭

 

如图所示,一列简谐横波沿x轴负方向传播,图甲是t=1s时的波形图,图乙是波中某质点位移随时间变化的振动图线。则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线

A. x=0处的质点    B. x=1m处的质点

C. x=2m处的质点    D. x=3m处的质点

 

如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。线框从导线下方的某位置由静止释放,在下落过程中

A. 穿过线框的磁通量保持不变

B. 线框中感应电流方向保持不变

C. 线框所受安培力的合力为零

D. 线框的机械能不断增大

 

通过下列条件可以得出阿伏伽德罗常量的是

A. 已知水的密度和水的摩尔质量

B. 已知水的摩尔质量和水分子质量

C. 已知水分子体积和水分子质量

D. 已知水分子体积和水的摩尔质量

 

我国南宋时期的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道:“凡雨初霁,或露之未晞,其余点缀于草木枝叶之末……日光入之,五色俱足,闪铄不定。是乃日之光品著色于水,而非雨露有此五色也。”这段文字记叙的是光的何种现象

A. 反射    B. 色散    C. 干涉    D. 衍射

 

如图所示是一正弦式交变电流的电流图像。由图可知,这个电流的

A. 最大值为10A

B. 最大值为5A

C. 频率为100Hz

D. 频率为200Hz

 

下列说法中正确的是

A. 外界对气体做功,气体的内能一定增大

B. 气体从外界吸收热量,气体的内能一定增大

C. 气体的温度越低,气体分子无规则运动的平均动能越大

D. 气体的温度越高,气体分子无规则运动的平均动能越大

 

电视机中有一个传感器,它能将遥控器发出的红外线信号转化为电信号。下列装置也利用了这种传感器的是

A. 电话机的话筒    B. 楼道里的声控开关

C. 空调中的遥控接收器    D. 冰箱中的温控器

 

频率为f的电磁波在某介质中的传播速度为v,则该电磁波在这种介质中的波长

A.     B. vf    C.     D.

 

1801年,一位英国科学家首次在实验室里观察到了光的干涉现象,他是

A. 托马斯·杨    B. 泊松    C. 牛顿    D. 麦克斯韦

 

物体在做简谐运动的过程中,保持不变的物理量是

A. 速度    B. 动量    C. 机械能    D. 加速度

 

天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G)

 

已知地球的半径是6.4×106m,地球的自转周期是24h,地球的质量是5.98×1024kg,引力常量

G=6.67×10-11N·m2/kg2,若要发射一颗地球同步卫星,试求:

(1)地球同步卫星的轨道半径r

(2)地球同步卫星的环绕速度v的大小,并与第一宇宙速度比较大小关系.

 

如图所示,一个人用一根长1m、只能承受74N拉力的绳子,拴着一个质量为1kg的小球,在竖直平面内做圆周运动,已知圆心O离地面h=6m.转动中小球在最低点时绳子恰好断了.(取g=10m/s2)

(1)绳子断时小球运动的角速度多大?

(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离是多少?

 

将一小球以v0=10m/s的速度水平抛出,抛出点距地面高度为H=20m,g取10m/s2,问:

(1)小球在空中的飞行时间是多少?

(2)小球落地点距抛出点的水平距离是多少?

(3)落地时小球的速度大小是多少?

 

在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:

A.让小球多次从________释放,在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置,如图5中abcd所示.

B.按图安装好器材,注意斜槽末端______,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线.

C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹.

(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.

(2)上述实验步骤的合理顺序是____________

(3)已知图中小方格的边长L,则小球平抛的初速度为v0=________(用Lg表示)

(4)b点的速度vb=________.(用Lg表示)

 

在“研究平抛物体的运动”的实验中,得到的轨迹如图所示,其中O点为平抛运动的起点.根据平抛运动的规律及图中给出的数据,可计算出小球平抛的初速度v0=________m/s.(g取9.8m/s2)

 

如图所示,皮带传动装置,在运行中皮带不打滑,两轮半径分别为R和r,且R:r=2:1,M、N分别为两轮边缘上的点,则在皮带运行过程中,M、N两点的角速度之比为ωM:ωN=_____;线速度之比vMvN=_____

 

如图所示,abc是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星,ab的质量相等,且小于c的质量,则(    )

A. b所需向心力最小

B. bc的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度

C. bc的周期相等且大于a的周期

D. bc的线速度大小相等,且小于a的线速度

 

下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是(    )

A. 第一宇宙速度v1=7.9km/s,第二宇宙速度v2=11.2km/s,则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1,小于v2

B. 第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度

C. 美国发射的“凤凰号”火星探测卫星,其发射速度大于第三宇宙速度

D. 第一宇宙速度7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度

 

关于行星绕太阳运动,下列说法正确的是(    )

A. 行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中,其速度与行星和太阳之间的距离有关,距离小时速度小,距离大时速度大

B. 所有行星在椭圆轨道上绕太阳运动,太阳在椭圆轨道的一个焦点上

C. 所有行星绕太阳运动的周期都是相等的

D. 行星之所以在椭圆轨道上绕太阳运动,是由于太阳对行星的引力作用

 

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