题目列表(包括答案和解析)
21.(13分)在真空中半径r=3.0×10-2m的圆形区域内,有一匀强磁场,磁场的磁感强度B=0.20T,方向如图所示,一批带正电的粒子以初速度v0=1.0×106m/s,从磁场边界的直径ab的一端a向着各个方向射入磁场,且初速度方向与磁场方向都垂直,已知该粒子荷质比q/m=1.0×108C/kg,不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中运动的最长时间;
(2)若射入磁场的粒子速度为v0=3.0×105m/s,其它条件不变,试用斜线画出该批粒子在磁场中可能出现的区域,并作具体的说明。
20.(13分)如图所示,一圆筒形气缸的横截面积S=1.0×10-3m2,直立在地面上,内有质量m1=2.0kg和m2未知的两活塞1、2封有两部分理想气体Ⅰ和Ⅱ,两活塞间用劲度系数k=200N/m的轻弹簧相连,当温度T1=300K时,弹簧恰为原长,气体Ⅰ和Ⅱ的高度分别为l1=0.70m和l2=0.30m,设外界大气压强P0=1.0×105Pa,不计活塞与气缸间的摩擦,当外界温度缓慢升至T1’=400K时,气体Ⅰ和Ⅱ的高度各为多少?(g取10m/s2)
19.(12分)如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感强度B=0.20T,OCA导轨与OA直导轨分别在O点和A点接一阻值R1=30Ω和R2=60Ω但大小可忽略的定值电阻,导轨OCA的曲线方程为m,金属棒ab长1.5m,以速度v=5.0m/s水平向右匀速运动(b端始终在Ox轴上)。设金属棒与导轨接触良好,摩擦不计,电路中除R1、R2外,其余电阻均不计,求:(1)金属棒在导轨上运动时R1的最大功率;(2)金属棒在导轨上运动时,从x=0到x=3m的过程中,外力必须做多少功?
18.如图所示是测定光电效应产生的光电子荷质比的简要实验原理图,两块平行板相距为d,其中N为金属板,受紫外线照射后,将发射沿不同方向运动的光电子,形成电流,从而引起电流计指针偏转,若调节R逐渐增大极板间电压,可以发现电流逐渐减小,当电压表示数为U时,电流恰好为零。切断开关,在MN间加垂直于纸面的匀强磁场,逐渐增大磁感强度,也能使电流为零,当磁感强度为B时,电流恰为零。试求光电子的荷质比e/m。
17.手榴弹在离地高h处的速度方向恰好水平向左,速度大小为v,此时,手榴弹炸裂成质量相等的两块,设火药质量不计,爆炸后前半块的速度方向仍沿水平向左,速度大小为4v,那么两块弹片落地点之间的水平距离为多大?
16.(9分)一电流表的内电阻约为1-2 kΩ,现要测量它的内电阻,提供的器材有:
A.待测电流表G (量程200μA) B.电阻箱 R (0-9999Ω)
C.滑动变阻器R’ (0-50Ω 1A) D.滑动变阻器R’ (0-1kΩ 0.2A)
E.电源 E (4V,内阻不计) F.开关 S
G.导线若干条
要求用图(a)所示的电路测量电流表G的内阻。
(1)滑动变阻器应选用 (填字母);
(2)按图(a)所示电路在图(b)所给出的实物图中画出连接导线;
(3)用此电路,经以下步骤可近似测量电流表G的内阻Rg:
①闭合S,调节电阻箱R到某一阻值R1(R1>>R’),②调节滑动变阻器滑片P到某一位置,记下此时电流表示数I1,③保持滑片P的位置不变,再调节电阻箱R到另一阻值R2(R2>>R’ ),并记下此时电流表示数I2。请用R1、I1、R2、I2写出近似计算电流表G的内阻的表达式。Rg= 。
15.(6分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流电源上,自由下落的重物质量为1kg,一条理想的纸带,数据如图所示,单位是cm,g取9.8m/s2,O、A之间有几个计数点没画出。
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB= 。
(2)从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量
△EP= ,此过程中物体动能的增量△EK= 。
(3)如果以v2/2为纵轴,以下降高度h为横轴,根据多组数
据给出v2/2-h的图象,这个图象应该是 ,且图象上任意两点的纵坐标之差与横坐标之差的比等于 。
14.(5分)某学生分别在早晨和中午用注射器各做了一次“验证玻意耳定律”的实验,两次所封闭的空气质量相同,中午气温高于早晨,他将实验结果绘成如图(a)所示的P-V图象和图(b)所示的P-图象,则
A.a、c是依据中午的实验数据画出的
B.b、c是依据早晨的实验数据画出的
C.直接观察图象,可知a、b均为反比例图线,故可认为已验证了玻意耳定律
D.直接观察图象,可知c、d均为正比例图线,故可认为已验证了玻意耳定律
以上说法中正确的是 。
13.如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线。若A、B对应的横坐标为2A,那么线段AB对应的功率的数值为 ,I=2A所对应的外电阻阻为 。
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