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【题目】如图为俯视图,虚线MN的右侧存在一个竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B. 电阻为R、质量为m,边长为L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上,ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界.当线框以初速度v0向左离开磁场过程中,安培力对线框所做的功为W.求:
(1)初速度v0时刻,线框中感应电流I大小和方向;
(2)线框cd边穿出磁场时速度v;
(3)线框穿出磁场一半过程中,通过线框截面的电量q
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【题目】(10分)某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图所示。一小车放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连,在重物牵引下,小车在木板上向左运动。电火花计时器所用的交流电频率为50 Hz。
(1)实验中,除电火花计时器(含纸带、墨粉纸)、小车、长木板、导线、细线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有_________。(填选项代号)
A.电压为4~6 V的50 Hz交流电源
B.电压为220 V的50 Hz交流电源
C.刻度尺
D.停表
E.天平
F.重锤
(2)该同学进行了以下实验操作步骤,其中错误的步骤是_________。
A.将打点计时器固定在长木板有滑轮一端,并接好电路
B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重锤
D.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源
(3)如图所示,电火花计时器在纸带上打出一些计数点,相邻的两计数点间还有4个点没画出,根据纸带可以计算各点的瞬时速度及小车加速度。打第2点时小车的瞬时速度v2=________m/s,小车的加速度a=_______m/s2。(结果保留三位有效数字)
(4)另一同学利用如图所示的装置测定气垫导轨上滑块运动的加速度,滑块上安装了宽度为d的遮光板。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A、B,配套的数字毫秒计(未画出)记录了遮光板通过第一个光电门A的时间为Δt1,则滑块通过第一个光电门的速度vA=________。若已知滑块通过两光电门的速度分别为vA、vB,两光电门A、B间距离为L,则滑块的加速度α=_________。
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【题目】如图所示,在竖直平面内有足够长的两根光滑平形导轨ab、cd,一阻值为R的电阻接在b、c两点之间,两导轨间的距离为l,ef是一质量为m,电阻不计且水平放置的导体杆,杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向下的力拉导体杆,使导体杆从静止开始做加速度为1.5g的匀加速运动,下降了h高度,这一过程中电阻R上产生的焦耳热为Q,g为重力加速度,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求:
(1)导体杆自开始向下运动到下降h高度的过程中通过杆的电荷量。
(2)导体杆下降h高度时所受拉力F的大小及导体杆自开始向下运动到下降h高度的过程中拉力所做的功。
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【题目】(8分)如图所示是做直线运动的物体在0~5s的x–t图象,求:
(1)t=0.5 s时的速度大小;
(2)前2 s内的平均速度大小;
(3)全程的平均速度大小;
(4)物体运动的v–t图象。
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【题目】如图a所示,匀强磁场垂直于xOy平面,磁感应强度B1按图b所示规律变化(垂直于纸面向外为正).t=0时,一比荷为的带正电粒子从原点沿y轴正方向射入,速度大小v=5×104m/s,不计粒子重力.
(1)求带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径.
(2)求时带电粒子的坐标.
(3)保持b中磁场不变,再加一垂直于xOy平面向外的恒定匀强磁场B2,其磁感应强度为0.3T,在t=0时,粒子仍以原来的速度从原点射入,求粒子回到坐标原点的时刻.
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【题目】某实验小组用图甲所示装置研究系统在金属轨道上运动过程中机械能是否守恒:将一端带有滑轮的长金属轨道水平放置,重物通过细绳水平牵引小车沿轨道运动,利用打点计时器和纸带记录小车的运动.
(1)本实验中小车质量 ____(填“需要”、“不需要”)远大于重物质量;
(2)将小车靠近打点计时器,将穿好的纸带拉直,接通电源,释放小车. 图乙是打出的一条清晰纸带, O点是打下的第一个点,1、2、3、4、5是连续的计数点,O点和计数点1之间还有多个点(图中未画出),相邻计数点间的时间间隔为0.02s.在打计数点4时小车的速度v=____m/s(保留三位有效数字).若已知重物的质量为m,小车的质量为M,则从点O到点4的过程中,系统减少的重力势能为___,增加的动能为________(g取9.8m/s2,数字保留两位小数).
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【题目】(7分)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度的实验装置如图所示。倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1个小球。手动敲击弹性金属片M,M与触头瞬间分开,第1个小球开始下落,M迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球。当第1个小球撞击M时,M与触头分开,第2个小球开始下落……这样就可测出多个小球下落的总时间。
(1)在实验中,下列做法正确的有_______。
A.电路中的电源只能选用交流电源
B.实验前应将M调整到电磁铁的正下方
C.用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度
D.手动敲击M的同时按下秒表开始计时
(2)实验测得小球下落高度H=1.980 m,10个小球下落的总时间T=6.5 s,则重力加速度g=_______m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt,这导致实验误差。为此,他分别取下落高度H1和H2,测量n个小球下落的总时间T1和T2,用此法_________(填“能”或“不能”)消除Δt的影响。重力加速度的表达式g=________________。
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【题目】两位同学用如图所示装置,通过半径相同的A.B两球的碰撞来验证动量守恒定律。
(1)在安装斜槽时,应保持斜槽末端___.
(2)甲同学测得入射球A的质量为mA,被碰撞小球B的质量为mB,图中O点时小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时,先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放,找到其平均落点的位置P,测得平抛射程为OP;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与小球B相撞,分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N,测得平抛射程分别为OM和ON.当所测物理量满足表达式___时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果满足表达式___时,则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。
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【题目】如图所示,左侧有一个竖直放置的超导体圆环,O点为圆环的圆心,右侧有一条形磁铁。一开始圆环中没有电流,条形磁铁由静止沿轴线向左加速运动,当N极到达圆心O所在位置时,突然静止不动。下列说法正确的是()
A. 条形磁铁运动的过程中,线圈中有逆时针电流(从左向右看)
B. 条形磁铁N极运动到O点静止瞬间,线圈中的电流消失
C. 条形磁铁运动的过程中,线圈对条形磁铁有向右的作用力
D. 条形磁铁运动的过程中,条形磁铁对线圈始终没有作用力
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【题目】一个物体是否运动,怎样运动,取决于它所选的参考系.选取不同的参考系,其运动情况可能不同,如火车站旁的建筑群,若以地面为参考参考系,则建筑群是______的;若以行驶的火车为参考系,则建筑群是_____________的,这就是我们坐在火车里会感到建筑群_________的原因.
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