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【题目】如图所示,粗细均匀的U形玻璃管,左侧管开口向上,右侧管口封闭,管内用水银封闭了一段气体,右管中封闭气柱高h1=8 cm,左右液面高度差△h =4 cm,右管中水银柱的长度大于4 cm,设大气压等于76 cmHg,环境温度为27℃。求:
(i)若对封闭气体缓慢加热,使左管中水银液面与右管上端对齐,气体应升高的温度;
(ii)若在左管中缓慢倒人水银,使右管中气柱高变为h3=7 cm,倒入水银柱的长度。(用分数表示)
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【题目】如图1所示,两水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上,导轨间距离为L=1 m,M、P间接有阻值为R=10 Ω的定值电阻,理想电压表接在定值电阻两端,导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B=1T,一根质量为m=0. 1 kg的金属棒放在导轨上,金属棒接入电路的电阻也为R =10Ω。现对金属棒施加一个水平向右的拉力,使金属棒由静止开始向右运动,金属棒运动后电压表的示数U随时间t变化的规律如图2所示,金属棒运动过程中与导轨接触良好且始终与导轨垂直,导轨电阻不计。求:
(1)t=5s时,拉力F的大小;
(2)金属棒在运动的前5s内,拉力F的冲量大小;
(3)金属棒运动10 s时,撤去拉力F,则撤去拉力后金属棒运动0.5 m时速度的大小。
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【题目】如图所示,半径为R的四分之三光滑圆弧轨道BCD固定在竖直面内,最低点B与水平面平滑相切,BC为直径。一根轻弹簧放在水平面上,左端与固定竖直挡板相连接,弹簧处于自然伸直时,右端刚好与水平面上的A点对齐,质量为m的物块放在A点,刚好与轻弹簧接触,水平面上AB段粗糙,物块与水平面间的动摩擦因数为0. 5,AB段长为3R,A点左侧水平面光滑,用物块压缩轻弹簧至一定的位置由静止释放,物块运动到B点时,对圆弧轨道的压力等于物块重力的3倍,重力加速度为g,不计物块的大小。求:
(1)物块从A运动到B所用的时间;
(2)若要使物块能沿轨道运动到D点,压缩弹簧的弹性势能至少为多大。
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【题目】某同学为测量一节新干电池的电动势和内阻,根据实验室提供的器材,设计了如图1所示的电路,其中R0是阻值大约为几欧姆的定值电阻,S3为单刀双掷开关。
(1)请根据图1电路图将图2的实物图连接完整_____;
(2)实验开始前,先将电阻箱接入电路的电阻值调节到适当大的值,断开开关S2,将S3合向a,再将开关S1闭合,记录电压表的示数为U1,电阻箱接入电路的电阻为R1=20 Ω;再闭合开关S2,调节电阻箱接入电路的阻值,当电压表的示数再次为U1时,电阻箱接入电路的阻值改变了5Ω,则此时电阻箱接入电路的阻值R=__Ω,定值电阻R0=_____Ω;
(3)断开开关S2,将开关S3合向b,多次改变电阻箱接入电路的电阻值,记录电阻箱接入电路的电阻值R及相应的电压表的示数U,在坐标系中描点作图,作出的图象如图3所示,则电池的电动势为E=___V,电池内阻r=____Ω(结果均保留三位有效数字)。
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【题目】某同学用如图1所示装置测滑块与长木板间的动摩擦因数。长木板固定在水平地面上,斜面体与长木板相接,滑块从斜面体上滑下,可以无碰撞地滑上长木板,与光电门1、2相连接的电子计时器,可以记录滑块上遮光条通过两光电门时遮光的时间,已知重力加速度为g。
(1)实验前,用螺旋测微器测遮光条的宽度,示数如图2所示,则遮光条的宽度为d =____ mm 。
(2)让滑块从斜面体上滑下,通过光电门1、2时,遮光条的遮光时间分别为t1、t2,两光电门的距离为x,则滑块与长木板间的动摩擦因数为=______。(用字母表示)
(3)保持光电门1的位置不变,多次改变光电门2的位置,让滑块每次从斜面上由静止滑下的位置不变,测得多组滑块通过光电门2的时间t、两光电门间的距离x,作出图象如图,所示,测得图象斜率的绝对值为k,图象与纵轴的截距为b,则滑块与长木板间的动摩擦因数=______。滑块通过光电门1的时间为________。(均用字母表示)
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【题目】如图所示,A、B、C为静电场中一条直的电场线上等间距的三点,一个带电粒子仅在电场力作用下沿电场线方向运动,从A到B电场力做功与从B到C电场力做功相等,则下列判断正确的是
A.带电粒子一定带正电
B.电场一定是匀强电场
C.从A到C过程中,粒子运动的加速度可能先减小后增大
D.从A到C过程中,粒子运动的加速度可能先增大后减小
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【题目】如图所示,磁场的边界是两个同心圆,内圆的半径为r,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B,A是内侧边界上的一点。在圆心O处沿平行纸面方向射出一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,粒子速度方向与OA成60°角,粒子经磁场第一次偏转后刚好从A点射出磁场,不计粒子重力,则下列说法正确的是
A.粒子一定带正电
B.粒子第一次在磁场中运动的时间为
C.粒子运动的速度大小为
D.磁场外边界圆的半径至少为
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【题目】如图所示,光滑的四分之一圆弧轨道M静止在光滑水平面上,一个物块m在水平地面上以大小为v0的初速度向右运动并无能量损失地滑上圆弧轨道,当物块运动到圆弧轨道上某一位置时,物块向上的速度为零,此时物块与圆弧轨道的动能之比为1:2,则此时物块的动能与重力势能之比为(以地面为零势能面)
A.1:2B.1:3C.1:6D.1:9
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【题目】如图所示,截面为四分之一圆面的玻璃砖力放在水平地面上,圆的半径为R,一束单色光从圆心O点附近垂直照射在AO面上,保持光束始终与AO面垂直,将光束向上平移,发现光束经玻璃砖折射后照射在地面上的光点,移到C点后消失,测得OC=R,光在真空中的传播速度为c,求
(i)玻璃砖的折射率;
(ii)若光束从AO的中点垂直AO入射,则照射在地面上的光点离O点距离为多少(tan=0.67,结果保留两位有效数字)
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【题目】如图甲所示,平行导轨倾斜放置,导轨所在平面的倾角θ=,导轨间距为L=1m,导轨下端连接有阻值为R=3Ω的定值电阻,垂直于导轨的虚线MN上方有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示(垂直轨道平面向上为正方向),一根导体棒长为1m,阻值r=lΩ,质量m=1kg,将导体棒放在导轨上,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5,在0~1.5s内将导体棒锁定,t=1.5s时刻解除锁定,并给导体棒施加一个垂直于导体棒、平行于导轨平面的外力,使导体棒沿导轨平面向下做匀加速运动,当导体棒刚要离开磁场时,撤去作用力,撤去作用力的一瞬间,导体棒的加速度为零,t=0时刻导体棒的位置离虚线MN的距离为x1=0.8m、虚线到导轨底端的距离为x2=1m,重力加速度g=10m/s2,sin=0.6,cos=0.8,求
(1)0~1.5s内通过定值电阻R的电量及电阻R上产生的焦耳热;
(2)写出拉力随时间变化的函数表达式;
(3)导体棒运动到轨道最底端所用的时间。
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