【题目】间距为的平行金属导轨由倾斜和水平导轨平滑连接而成,导轨上端通过开关 S 连接一电容为 C 的电容器,如图所示。倾角为的导轨处于大小为 B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅰ中,在水平导轨无磁场区静止放置金属杆 cd,在杆右侧存在大小也为 B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间 II,区间长度足够长。当 S 断开时,金属杆 ab 从倾斜导轨上端释放进入磁场区间 I 达到匀速后进入水平轨道,在无磁场区与杆cd 碰撞,杆 ab 与 cd 粘合成并联双杆(未产生形变),并滑进磁场区间 II,同时开关 S 接通(S 接通前电容器不带电)。在运动过程中,杆 ab、cd 以及并联双杆始终与导轨接触良好,且与导轨垂直。已知杆 ab 和 cd 质量均为 m,电阻均为 R,不计导轨电阻和阻力,忽略磁场边界效应,求:
(1)杆 ab 在倾斜导轨上达到匀速运动时的速度;
(2)杆碰撞后粘合为并联双杆时的运动速度;
(3)并联双杆进入磁场区间 II 后最终达到稳定运动的速度。
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【题目】每年夏季,我国多地会出现日晕现象。日晕是当日光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射形成的。图甲所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是
A. 在冰晶中,b光的传播速度小
B. 通过同一装置发生双缝干涉,b光的相邻条纹间距大
C. 从同种玻璃射入空气发生全反射时,a光的临界角小
D. 照射同一光电管时,a光使其逸出的光电子最大初动能大
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【题目】如图所示,有一交流电源接在理想变压器的原线圈的两端,电源电动势随时间变化的表达式为e=100sin(50πt)伏,电源内阻为r=5Ω,原副线圈匝数比为2∶1,调节副线圈两端所接的滑动变阻器R的阻值,下列说法中正确的是:
A. 副线圈两端的电压U2=50V,始终不变
B. 原线圈电流I1=4A时,副线圈两端电压U2=40V
C. 副线圈电流I2=4A时,变压器输入功率为P1=180W
D. 当R=1.25Ω时,电源输出功率最大
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【题目】某兴趣小组同学制作出一个可以测量电流的仪器,其主要原理如图所示,铜棒左右两侧的中点分别固定相同弹簧,铜棒所在的虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场,两弹簧为原长时,指针指向 0 刻度。在测量一个自上而下电流时指针在 0 刻度左边静止。由题中所给条件,判断正确的是( )
A. 可知磁场的方向垂直于纸面向外
B. 仅改变磁场方向,指针将在 0 刻度左边静止
C. 仅改变电流的方向,指针将在 0 刻度左边静止
D. 同时改变磁场和电流的方向,指针仍在 0 刻度右边静止
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【题目】如图所示,水下光源 S 向水面 A 点发射一束光线,折射光线分成 a、b 两束,则( )
A. 在水中 a 光的速度比 b 光的速度小
B. 用同一双缝干涉实验装置分别以 a、b 光做实验,a 光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
C. 做光电效应实验时,a 光产生的光电子的最大初动能较 b 光大
D. 若保持入射点 A 位置不变,将入射光线顺时针旋转,则从水面上方观察,b光先消失
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【题目】如图所示的电路中,R1=3 Ω,R2=6 Ω,R3=1.5 Ω,C=20 μF,当开关S断开时,电源的总功率为2 W;当开关S闭合时,电源的总功率为4 W,求:
(1)电源的电动势和内电阻;
(2)闭合S时,电源的输出功率;
(3)S断开时,电容器所带的电荷量是多少?
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【题目】某地在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,为一村办企业供电,发电机输出功率为9kW,输出电压为500V,输电线的总电阻为10Ω,求:
(1)若不用变压器而由发电机直接输送,村办企业得到的电压和功率是多少?
(2)若村办企业需要220V电压,且要求输电线损耗功率为输送功率的4%,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(不计变压器的损耗)
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【题目】如图所示,一细绳跨过同一高度的两个定滑轮,两端连接质量分别为的物体A和B,A套在半径为R的光滑半圆形细轨道上,轨道竖直固定在地面上,其圆心O在左边滑轮的正下方,细绳处于伸直状态,现将B由静止释放,A从地面开始上升,当B下落高度为h时,A恰好达到轨道最高点,这时A的速度大小为v,下落说法或关系式中正确的是
A. 在这一过程中,A受到的拉力大小不变
B. 这一过程,满足
C. 这一过程,满足
D. 在这一过程中,B所受重力的功率先增大后减小
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【题目】图1所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极过程,做以下简化:将游客视为质点,他的运动沿竖直方向,忽略弹性绳的质量和空气阻力。如图2所示,某次蹦极时,游客从蹦极平台由静止开始下落,到P点时弹性绳恰好伸直,游客继续向下运动,能到达的最低位量为Q点,整个过程中弹性绳始终在弹性限度内,且游客从蹦极平台第一次下落到Q点的过程中,机械能损失可忽略。弹性绳的弹力大小可以用来计算,其中k为常量, 为弹性绳的伸长量。
(1)弹性绳的原长为,弹性绳对游客的弹力为F,游客相对蹦极平台的位移为x,取竖直向下为正方向,请在图3中画出F随x变化的示意图;
(2)借助F-x图像可以确定弹力做功的规律,在此基础上,推导当游客位移为时,弹性绳弹性势能的表达式;
(3)按照安全标准,该弹性绳允许的最大拉力,游客下落至最低点与地面的距离。已知, ,蹦极平台与地面间的距离。取重力加速度,试通过计算说明:总质量的游客能否被允许使用该蹦极设施。
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