题目列表(包括答案和解析)
22.(12分)间距为l的水平平行金属导轨间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B0,导轨足够长且电阻不计。完全相同的两根金属杆ab、cd质量均为m、电阻均为R,静止放在导轨上,间距也为l。t=0时刻起,cd杆的外力作用下开始向右匀加速直线运动,加速度大小保持a,t1时刻,ab杆开始运动。求:
1)认为导轨与金属杆之间最大静摩擦力约等于滑动摩擦力,则最大静摩擦力多大?
2)t1时刻外力的功率多大?
3)若在t=0时刻起,B从B0开始随时间变化,可保持金属杆中没有感应电流,求出B随时间变化关系。
21.(12分)当物体从高空下落时,所受阻力会随物体的速度增大而增大,因此经过下落一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的收尾速度。研究发现,在相同环境条件下,球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有关.下表是某次研究的实验数据
小球编号 |
A |
B |
C |
D |
E |
小球的半径(×10-3m) |
0.5 |
0.5 |
1.5 |
2 |
2.5 |
小球的质量(×10-6kg) |
2 |
5 |
45 |
40 |
100 |
小球的收尾速度(m/s) |
16 |
40 |
40 |
20 |
32 |
(1)根据表中的数据,求出B球与C球在达到终极速度时所受阻力之比.
(2)根据表中的数据,归纳出球型物体所受阻力f与球的速度大小及球的半径的关系(写出有关表达式、并求出比例系数).
(3)现将C号和D号小球用轻质细线连接,若它们在下落时所受阻力与单独下落时的规律相同.让它们同时从足够高的同一高度下落,试求出它们的收尾速度;并判断它们落地的顺序(不需要写出判断理由).
20.(12分)一足够高的直立气缸上端开口,用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为80cm的气柱,活塞的横截面积为0.01m2,活塞与气缸间的摩擦不计,气缸侧壁通过一个支口与U形管相连,支口离气缸底部的高度为70cm,支口内及U形管内的气体体积忽略不计。已知图示状态时气体的温度为7℃,U形管内水银面的高度差h1为5cm,大气压强p0=1.0×105Pa保持不变,水银的密度ρ=13.6×103kg/m3。求:
(1)活塞的重力
(2)现在活塞上添加沙粒,同时对气缸内的气体加热,始终保持活塞的高度不变,此过程缓慢进行,当气体的温度升高到37℃时,U形管内水银面的高度差变为多少?
(3)保持上题中的沙粒质量不变,让气缸内的气体逐渐冷却,那么当气体的温度至少降为多少时,U形管内的水银面变为一样高?
19.(6分)两实验小组使用相同规格的元件,按右图电路进行测量.他们将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、e五个间距相同的位置(a、e为滑动变阻器的两个端点),把相应的电流表示数记录在表一、表二中.对比两组数据,发现电流表示数的变化趋势不同.经检查,发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路.
(1)滑动变阻器发生断路的是第___实验组;断路发生在滑动变阻器__段.
表一(第一实验组) |
||||||
P的位置 |
a |
b |
c |
d |
e |
|
A的示数(A) |
0.84 |
0.48 |
0.42 |
0.48 |
0.84 |
|
表二(第二实验组) |
||||||
P的位置 |
a |
b |
c |
d |
X |
e |
A的示数(A) |
0.84 |
0.42 |
0.28 |
0.21 |
|
0.84 |
(2)表二中,对应滑片P在X(d、e之间的某一点) 处的电流表示数的可能值为:
(A)0.16A (B)0.26A
(C)0.36A (D)0.46A
五:(60分)计算题
18.(6分)一根长为1m的均匀电阻丝需与一“10V,5W”的灯同时工作,电源电压恒为100V,电阻丝阻值R=100Ω(其阻值不随温度变化).现利用分压电路从电阻丝上获取电能,使灯正常工作.(1)在右面方框中完成所需电路;(2)电路中电流表的量程应选择 (选填:“0-0.6A”或“0-3A”);(3)灯正常工作时,与其并联的电阻丝长度为 m(计算时保留小数点后二位).
17.(8分)电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器。如图a所示为电吉他的拾音器的原理图,在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内,当拨动金属弦后,螺线管内就会产生感应电流,经一系列转化后可将电信号转为声音信号。
1)金属弦的作用类似“研究电磁感应现象”实验中铁芯的作用,则被拨动后靠近螺线管的过程中,通过放大器的电流方向为 (以图象为准,填“向上”或“向下”)。
2)下列说法正确的是: [ ]
A.金属弦上下振动的周期越大,螺线管内感应电流的方向变化也越快
B.金属弦上下振动过程中,经过相同位置时速度越大,螺线管中感应电动势也越大
C.若电吉他通过扩音器发出的声音随感应电流强度增大而变响,则增减螺线管匝数会起到调节音量的作用
D.电吉他通过扩音器发出的声音频率和金属弦振动频率相同,则金属弦振动越快,发出的声波越容易发生明显衍射现象
3)若由于金属弦的振动,螺线管内的磁通量随时间的变化如图b所示,则对应感应电流的变化为: [ ]
16.(6分)如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后作出了如图b所示的x-tanθ图象,则:
1)由图b可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0= 。实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为 m。
15.(4分)在使用多用表测量电阻的过程中,若测量电阻时双手捏住了表笔的金属部分,则测量结果偏 (填“大”或“小”);若测量事发现指针偏转太大,则应 (填“增大”或“减小”)倍率后重新调零再测量。
14.如图所示,一个半径R、质量m的均匀薄圆盘处在竖直方向上,可绕过其圆心O的水平转动轴无摩擦转动,现在其右侧挖去圆心与转轴O等高、直径为R的一个圆,然后从图示位置将其静止释放,则剩余部分 (填“能”或“不能”)绕O点作360°转动,在转动过程中具有的最大动能为 。
四:(30分)实验题。
13. 如图所示,物体a与物体b用跨过定滑轮的绝缘细绳相连,a、c带有异种电荷,b不带电。ma=200g,mb=mc=500g。a、b处于一水平方向的有界匀强电场中,c物体处于电场外置于台秤的绝缘托盘上。现a、b、c三物体均处于静止状态。则c物带 电荷;台秤的读数为 N。(取g=10m/s2)
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