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【题目】如图甲圆环ab均由相同的均匀导线制成,a环半径是b环的两倍,两环用不计电阻且彼此靠得较近的导线连接。若仅将a环置于图乙所示变化的磁场中,则导线上MN两点的电势差UMN=0.4V.下列说法正正确的是

A.图乙中,变化磁场的方向垂直纸面向里

B.图乙中,变化磁场的方向垂直纸面向外

C.若仅将b环置于图乙所示变化的磁场中,则MN两端的电势差UMN=-0.4V

D.若仅将b环置于图乙所示变化的磁场中,则MN两端的电势差UMN=-0.2V

【答案】AD

【解析】

AB.a环置于磁场中,则导线MN两点的电势差大于零,则M点电势高,感应电流方向为逆时针,原磁场的方向垂直纸面向里,故A正确,B错误。

CD.a环与b环的半径之比为21,故周长之比为21,根据电阻定律,电阻之比为21MN两点间电势差大小为路端电压,。磁感应强度变化率恒定的变化磁场,故根据法拉第电磁感应定律公式E=S,得到两次电动势的大小之比为41,故两次的路段电压之比为U1U2=21。根据楞次定律可知,将b环置于磁场中,N点的电势高,故电势差UMN=-0.2V,故C错误,D正确。

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【题目】雨滴的实际形成及下落过程较为复杂,其中的一种简化模型如下所述。一个质量为的雨滴甲由静止竖直下落后,与另一个以的速度竖直匀速下落的雨滴乙碰撞,碰撞后合为一个较大的雨滴。雨滴乙的质量为,碰撞位置离地面的高度为,取重力加速度为。设各雨滴在空气中运动时所受阻力大小相等。

(1)求雨滴下落过程所受空气阻力的大小;

(2)若雨滴与地面的碰撞时间为,碰撞后的雨滴速度为零,求碰撞作用力的大小。

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【题目】如图所示,小滑块(视为质点)的质量m= 1kg;固定在地面上的斜面AB的倾角=37°、长s=1m,点A和斜面最低点B之间铺了一层均质特殊材料,其与滑块间的动摩擦因数μ可在0≤μ≤1.5之间调节。点B与水平光滑地面平滑相连,地面上有一根自然状态下的轻弹簧一端固定在O点另一端恰好在B点。认为滑块通过点B前、后速度大小不变;最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取g=10m/s2 sin37° =0.6cos37° =0.8,不计空气阻力。

1)若设置μ=0,将滑块从A点由静止释放,求滑块从点A运动到点B所用的时间。

2)若滑块在A点以v0=lm/s的初速度沿斜面下滑,最终停止于B点,求μ的取值范围。

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【题目】如图所示为一种获得高能粒子的装置一环形加速器,环形区域内存在垂直纸面向外的可变匀强磁场,质量为m、电荷量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动,AB为两块中心开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒子飞经A板时,A板电势升高为+UB板电势仍保持为零,设粒子的初速度为零,在两极板间的电场中加速,每当粒子离开电场区域时,A板电势又降为零,粒子在电场多次加速下动能不断增大,而在环形区域内绕中心运动的半径不变(设极板间距远小于R),粒子重力不计,下列关于环形加速器的说法中正确的是

A. 加速器对带正电粒子顺时针加速,对带负电粒子加速需要升高B板电势

B. 电势U越高,粒子最终的速度就越大

C. 粒子每次绕行一圈所需的时间tn与加速次数n之间的关系为

D. 环形区域内的磁感应强度大小Bn与加速次数n之间的关系为

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【题目】如图甲所示,一正方形导线框置于匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度随时间的变化如图乙所示,则线框中的电流和导线受到的安培力随时间变化的图象分别是(规定垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向,逆时针方向为线框中电流的正方向,向右为安培力的正方向)

A. A B. B C. C D. D

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【题目】如图所示装置由水平轨道、倾角θ= 37°的倾角轨道连接而成,轨道所在空间存在磁感应强度大小为B=1T、方向竖直向上的匀强磁场。质量m=0.035kg、长度L= 0.1m、电阻R= 0.025Ω的导体棒ab置于倾斜轨道上,刚好不下滑;质量、长度、电阻与棒ab相同的光滑导体棒cd置于水平轨道上,用恒力F= 2.0N拉棒cd,使之在水平轨道上向右运动。棒abcd 与导轨垂直,且两端与导轨保持良好接触,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6cos37°=0.8,取g =10m/s2.

(1)求棒ab与导轨间的动摩擦因数μ

(2)求当棒ab刚要向上滑动时cd棒速度v的大小;

(3)若从cd棒刚开始运动到ab棒刚要上滑的过程中,cd棒在水平轨道上移动的距离x= 0.55m,求此过程中ab棒上产生的热量Q和此过程中cd棒的运动时间。

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【题目】如图所示,导热气缸上端开口,竖直固定在地面上,高度质量均为AB两个活塞静止时将气缸容积均分为三等份,AB之间为真空并压缩一根轻质弹簧,弹性系数AB与气缸间无摩擦大气压强,密封气体初始温度,重力加速度g,活塞面积,其厚度忽略不计.

1)给电阻丝通电加热密封气体,当活塞A缓慢上升到气缸顶端时,求密封气体的温度;

2)保持密封气体的温度不变,当用的力竖直向下压活塞A,求再次稳定的过程中,A向下移动的距离.

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【题目】甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。

(1)甲组同学采用图甲所示的实验装置。

①为比较准确地测量出当地重力加速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还应该选用______;(用器材前的字母表示)

a.长度接近1m的细绳b. 长度为30cm左右的细绳c.直径为1.8cm的塑料球

d.直径为1.8cm的铁球e.最小刻度为1cm的米尺f.最小刻度为1mm的米尺

②该组同学先测出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g=_____________。(用所测物理量表示)

③在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值________。(选填“偏大”、“偏小”或 “不变”)

(2)乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所示的v-t图线。

①由图丙可知,该单摆的周期T=__________s

②更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出T2-L(周期平方摆长)图线,并根据图线拟合得到方程。由此可以得出当地的重力加速度g_________m/s2。(取π29.86,结果保留3位有效数字)

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【题目】质谱仪用来分析带电粒子的质量与电荷量,其构造原理如图所示。将第-种粒子源放于处,经加速电场(电压为)加速后垂直于磁场方向、垂直于磁场边界进入匀强磁场。在磁场中运动后到达磁场边界上的点。换第二种粒子源也放在处,其粒子同样到达点。粒子从粒子源射出的初速度均为零,不计粒子重力。则下列说法正确的是(  )

A.若第二种粒子的电性与第一种不同,需同时改变电场方向与磁场方向

B.若第二种粒子的电性与第一种不同,只需改变电场方向或磁场方向即可

C.若第二种粒子与第--种粒子是同位素,其质量比为,保持电场电压不变,则磁场磁感应强度需调整为原来的

D.若第二种粒子与第--种粒子的质量比为、电荷量比为,保持磁场磁感应强度不变,则电场电压需调整为原来的

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