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如图甲所示,,一宽度为L且足够长的光滑“匚”形金属导轨水平放置在匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,“匚”形金属导轨上连接一阻值为R的电阻。一质量为m长为L的导体棒,刚好横跨在导轨上。现导体棒在水平恒力F作用下从静止开始向右运动,当棒获得某一最大速度时立即撤掉水平恒力F。设导体棒始终与导轨接触并且不分离,导轨和金属杆的电阻不计。
(1)求出棒的加速度a和速度v的关系式,并分析棒的运动情况。
(2)当撤掉水平恒力F后,求系统产生的电能。
(3)在图乙上画出棒的a-v图线。(要求标上有关坐标)
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图甲
图乙
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某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置.如图所示,在轮子的边缘贴上小磁体,将小线圈靠近轮边放置,接上数据采集器和电脑(即DIS实验器材).如果小线圈的面积为S,圈数为N匝,小磁体附近的磁感应强度最大值为B,回路的总电阻为R,实验发现,轮子转过θ角,小线圈的磁感应强度由最大值变为零.因此,他说“只要测得此时感应电流的平均值I,就可以测出转轮转速的大小.”请你运用所学的知识,通过计算对该同学的结论作出评价.
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有一平行板电容器,部真空,电极板的距d,每一正方形电极板的均L。电容器有一均电, U电极板的电压,如 所示。电子从电容器左端的正中央以初速vo射入,其方向平行于电极板之一边,打在上的D点。电子的电荷以表示,质量以m表示,重力可不。回答下面各。(用已知物理量的字母表示)
(1) 求电子打到D点瞬的动能
(2) 电子的初速vo至少必大于何值,电子才能避电极板,逸出电容器外?
(3) 若电容器有电,只有垂直入面的均磁,其值固定B。电子从电容器左端的正中央以平行于电极板之一边的初速vo射入,如所示。若不重力,电子的初速vo为何值,电子才能避开电极板,逸出电容器外?
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我国“神舟”六号宇宙已经发射成功,当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,如图所示,它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化;图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈,依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④,图中分别标出了各地点的经纬度(如:在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°,绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°……),若地球半径为R=6400Km,地球表面处的重力加速度g=10m/s2,从图中的信息计算“神舟”六号宇宙飞船的 (1)运行的周期 (2)飞船离地面的高度 (3)运行的线速度大小
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A同学利用下列方法测量B同学的反应:A同学拿著一把有刻度的直尺,其中直尺成垂,零刻度在下端。B同学手指靠近直尺下端(16)。在有提出警告的情下,A同学释放直尺B同学尽快用手指住直尺。果显示B同学着直尺位置的刻度 45 cm (17)。(取g=10m/s2)
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16 17
(1)计算B同学的反应 (4分)
(2) 若改用一把重的直尺行以上,果有何影响?用重力公式及牛顿第二定律加以解释。 (4分)
(3)古希腊哲学家亚里士多德最早认为,物体下落的快慢是由它们的重量大小决定的,物体越重,下落得越快,但是物理学家伽利略用简单明了的科学推理,巧妙地揭示了亚里士多德的理论内容包含的矛盾.指出:根据亚里士多德的论断,一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大,假定大石头下落速度为8,小石头下落的速度为4,当我们把石头拴在一起时,下落快的会被下落慢的拖着而减慢,下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果整体系统的下落速度应该小于8.但是两块石头拴在一起,加起来比大石头还要重,根据亚里士多德的理论,整个系统的下落速度应该大于8.这样就使得亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地.伽利略由此推断重的物体不会比轻的物体下落得快.根据伽利略的推理方法,假设用两块同样重的石头为研究对象,你又如何推翻亚里士多德的结论呢?(回答应简明)(4分)
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(1)(8分)①在“测金属电阻率”实验中,螺旋测微器测金属丝的直径的读数如图,则直径d= ___________ mm。
②测得接入电路的金属丝的长度为L,已知其电阻大约为25Ω.
在用伏安法准确测其电阻时,有下列器材供选择,除必选电源(电动势1.5V,内阻很小)、导线、开关外,电流表应选 ,电压表应选 。(填代号)并将设计好的测量电路原理图画在虚框内。
A1电流表(量程40mA,内阻约0.5Ω)
A2电流表(量程10mA,内阻约0.6Ω)
V1电压表(量程6V,内阻约30kΩ)
V2电压表(量程1.2V,内阻约的20kΩ)
R1滑动变阻器(范围0-10Ω)
③若电压表、电流表读数用U、I表示,用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ= 。
(2)(6分)传感器担负着信息的采集任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量),例如热敏传感器,主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻,热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示,图乙是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器线路图.问:
①为了使温度过高时报警器铃响,c应接在 (填a或b).
②若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片P点向 移动(填左或右).
③如果在调试报警器达最低报警温度时,无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作,且电路连接完好,各电路元件都能处于工作状态,则造成工作电路实际不能工作的原因可能是 _______________________________________________________ .
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某同学利用打点计时器、已知质量为m的滑块、可调节高度的斜面、直尺等仪器进行《探究动能定理》的实验(如图11),他首先将打点计时器固定在斜面的上端,并将滑块与纸带相连,让纸带穿过打点计时器,接通低压交流电源(已知频率为f)后释放滑块,打点计时器在纸带上打下一系列记数点。
回答下列问题:(用已知字母表示)
(1)写出影响滑块动能变化的主要因素
(2)(3分)该实验探究中为了求合外力,应先求出滑块与斜面的动摩擦因数。该同学通过多次调节斜面的高度,得到一条打点间距均匀的纸带(如图12),此时相对应的斜面长为L斜面高为h. 由此可求出滑块与斜面的动摩擦因数为μ= ――――――-
(3)(2分)保持斜面长度不变,升高斜面高度到H(H>h),该同学在实验中得到一条打点清晰的纸带(如图13),用直尺测出S1 S2 S3 ,对A、B两点研究:
此时滑块在A、B两点的速度大小为:VA = ―――――― VB = ――――――――
(4)(3分)如果该同学在记录数据时各物理量的单位分别是:L、H、S1、S2、S3为cm,m为kg,f为Hz,g为m/s2,对AB段进行研究,在实验允许的误差范围内,该同学根据记录的数据直接计算合外力对滑块所做的功为W,滑块动能的改变量为△E k,结果发现两者的差别很大,请分析其原因。写出该同学计算出的数值W与△E k之间正确关系的表达式。
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△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图20图所示。由此可知 ( )
A a光的波长比b光的短
B a光的频率比b光的高
C棱镜内a光的传播速度比b光的大
D 棱镜内a光的传播速度比b光的小
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如图,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.05s时刻的波形图。已知该波的波速是80cm/s,则下列说法中正确的是[ ]
A.这列波有可能沿x轴正向传播
B.这列波的波长是10cm
C.这列波的周期一定是0.15s
D.t=0.05s时刻x=6cm处的质点正在向下运动
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如右题图,某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定,筒内空气无泄漏,不计气体分子间相互作用,则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中,筒内空气。( )
A 体积减小,从外界吸热 B 体积增大,内能增大
C 体积减小,向外界放热 D 体积增大, 内能减小
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