【题目】物理兴趣小组利用如图甲所示的装置测磁感应强度.水平放在压力传感器和摩擦力传感器上的金属杆b,质暈m=0.2kg,长0.1m.闭合开关,调节滑动变阻器,当电流表的示数如图乙所示时,压力传感器的示数为2.3N,摩擦力传感器的示数为0.4N,且摩擦力的方向水平向左.金属杆ab始终处于静止状态,g取10m/s2,导线对金属杆ab没有作用力.已知sin53°=0.8,请你帮助该兴趣小组的同学完成以下任务:
(1)电流表的示数为_______A;
(2)该区域磁感应强度的大小为_______T(结果保留两位小数),方向______________.
【答案】2.40 2.08 斜向左下方,与竖直方向夹角37°
【解析】
(1)[1]由图乙所示电流表可知,电流表量程是0~3A,分度值是0.1A,电流表示数是2.40A;
(2)[2]压力传感器的示数为2.3N,则安培力沿竖直方向的分力:
结合二力平衡可知方向竖直向下;
安培力沿水平方向的分力:
摩擦力传感器受到的摩擦力向左,则该分力的方向水平向左;
由可知磁感应强度沿水平方向的分量:
根据左手定则可知该分量的方向水平向右;
磁感应强度沿竖直方向的分量:
根据左手定则可知该分量的方向竖直向下;
合磁感应强度:
[3]与竖直方向之间的夹角为,则:
则:
即磁感应强度的方向斜向左下方,与竖直方向夹角37°
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【题目】A、B两带电平行板间电场强度E=6×103 N/C,两板间距离为5cm,电场中P1点距A板0.5cm,B板接地,如图所示.求:
(1)A、B两板电压为多大? P1点电势为多大?
(2)今将一个带电荷量为2×10-3 C的带电粒子由P1点移到P2点,此过程电场力做功-9.6×10-2 J,则P2点距离B板多远?
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【题目】万有引力定律的发现和应用推动了自然科学的发展和进步。有了万有引力定律,我们能“称量”地球质量,也实现了飞天的梦想。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为C,忽略地球自转的影响。
(1)求地球的质量M;
(2)假如你站在地球表面,将某小球水平抛出,你会发现,抛出时的速度越大,小球落回到地球表面的落点就越远。所以可以设想,如果没有空气阻力,速度足够大,小球就不再落回地球表面,它将绕地球做半径为R的匀速圆周运动,成为地球的卫星。则这个抛出速度至少为多大?
(3)假设没有空气阻力,在距地球表面高度为h处以速度0.5v水平抛出一个物体(已知h远小于R;v为第2问中所求的抛出速度),并根据公式和x=v0t计算出该物体的水平位移。请问:这样计算是否恰当?为什么?
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【题目】如图,正方形线框abcd由四根相同的导体棒连接而成的,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点ad与直流电源两端连接.导体棒bc和导体棒ad受到的安培力( )
A.大小之比1:1,方向相反
B.大小之比1:1,方向相同
C.大小之比1:3,方向相同
D.大小之比3:1,方向相反
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【题目】如图所示是一定质量的理想气体的p-V图线,若其状态由A→B→C→A,且A→B等容,B→C等压,C→A等温, 则气体在A、B、C三个状态时( )
A. 气体的内能UA=UC>UB
B. 气体分子的平均速率vA>vB>vC
C. 气体分子对器壁单位面积的平均作用力FA>FB,FB=FC
D. 气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数是NA>NB,NA>NC
E. 单位体积内气体的分子数nA=nB=nC
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【题目】如图所示,光滑的水平面上静止着质量为3m的小车,其中小车的AB段是光滑水平面,BC段是半径为R的四分之一光滑圆弧.另有质量为m的小物块,以的初速度,从A点水平向左滑上小车.g为重力加速度.则:
(1)求小物块沿着小车上升的最大高度h;
(2)求小物块再返回小车的A点时的速度大小v;
(3)若小车的水平面离地面的高度也为R,求小物块落地时到A点的水平距离l.
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【题目】如图,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线).已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线).求
(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值;
(2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离.
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【题目】图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点.则该粒子( )
A.带正电
B.在b点的电势能大于在c点的电势能
C.由a点到b点的电势差等于由b点到c点的电势差
D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化
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【题目】一辆警车在平直的公路以上20 m/s的速度巡逻,突然接到报警,在前方不远处有歹徒抢劫,该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为20 m/s,有三种行进方式:a.一直匀速直线运动;b.先减速再加速;c.先加速再减速,则( )
A.a种方式先到达B.b种方式先到达
C.c种方式先到达D.三种方式所需时间一样长
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