题目列表(包括答案和解析)
8.在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时,恰好以速度 v1做匀速直线运动;当ab边下滑到JP与MN的中间位置时,线框又恰好以速度v2做匀速直线运动,从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线框的动能变化量大小为△Ek,重力对线框做功大小为W1,安培力对线框做功大小为W2,下列说法中正确的有( )
A.在下滑过程中,由于重力做正功,所以有v2>v1。
B.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线框的机械能守恒。
C.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程,有(W1+△Ek)的机械能转化为电能。
D.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线框动能的变化量大小为△Ek=W2-W1。
7.将一木板静止放在光滑的水平面上,如图甲所示,1个小铅块(可视为质点)以水平初速度v0由木板左端向右滑动,到达右端时恰能与木板保持相对静止.铅块运动过程中所受的摩擦力始终不变.现将木板分成A和B两段,使B的长度和质量均为A的2倍,并紧挨着放在原水平面上,让小铅块仍以初速度v0由木块A的左端开始向右滑动.如图乙所示.则下列有关说法正确的是( )
A.小铅块恰能滑到木板B的右端,并与木板B保持相对静止
B.小铅块将从木板B的右端飞离木板
C.小铅块滑到木板B的右端前就与木板B保持相对静止
D.小铅块在木板B上滑行产生的热量等于在木板A上滑行产生热量的2倍
6.从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子,若它们在毫无阻挡的情况下到达地球,将对地球上的生命造成巨大危害.下列关于地磁场和上述宇宙射线的相关说法中,正确的是 ( )
A.在地球表面附近,地磁场对带电宇宙射线的阻挡是因为洛伦兹力对粒子做负功,使其动能减小
B.在地球表面附近,各处的地磁场对带电宇宙射线的阻挡作用强弱相同
C.在赤道附近,地磁场将使垂直射向地球表面的带正电宇宙射线略向西偏
D.在赤道附近,地磁场将使垂直射向地球表面的带正电宇宙射线略向东偏
5. 一列简谐横波沿x轴的正向传播,振幅为2 cm,已知在t=0时刻相距30 cm的两质点a、b的位移都是1 cm,但运动方向相反,其中质点a沿y轴负向,如图所示,则( )
A.t=0时刻,两质点a、b的加速度相同
B.两质点a、b的平衡位置间的距离为半彼长的奇数倍
C.质点a的速度最大时,质点b的速度为零
D.当质点b的位移为+2 cm时,质点a的位移为cm
4.如图所示,物块A沿楔形块B的斜面下滑时,B相对于水平地面静止不动,设A、B间的动摩擦因数为μ1,B、地面间的动摩擦因数为μ2,则下列说法中不可能的是( )
A.A匀速下滑时,μ1≠0,μ2= 0
B.A加速下滑时,μ1≠0,μ2≠0
C.A减速下滑时,μ1≠0,μ2=0
D.A加速下滑时,μ1= 0,μ2≠0
3.通过研究发现原子处于基态和各激发态时具有的能量为 El =-13.6eV、E2=一3.4eV、 E3=一1.51eV、 E4=一0.85eV.若氢原子从第 4 能级跃迁到第 3 能级时,辐射的光子照射某种金属,刚好能发生光电效应.现有大量氢原子处于 n = 5 的激发态,则在向低能级跃迁时所辐射的各种能量的光子中,可使这种金属发生光电效应的频率种类有( )
A.7 B.8 C.9 D.10
2.如图所示,ABCD为同种材料构成的柱形透明体的横截面,其中ABD部分为等腰直角三角形,BCD部分为半圆形,一束单色平行光从真空射向AB或AD面,材料折射率n=1.6,下列说法正确的是( )
A.从AB面中点射入的光线一定从圆弧的中点射出
B.从AB面射入的所有光线经一次反射和折射后都从BCD面射出
C.从AB面中间附近射入的所有光线经一次反射和折射后都从BCD面射出
D.若光线只从AD面垂直射入,则一定没有光线从BCD面射出
1.一定质量的理想气体,体积由V1膨胀到V2,如果是通过等压过程实现,做功为W1、传递热量为Q1、内能变化为△U1;如果是通过等温过程实现,做功为W2、传递热量为Q2、内能变化为△U2,则( )
A.W1>W2 ,Q1>Q2,△U1>△U2 B.W1>W2,Q1>Q2,△U1=△U2
C.W>W,Q=Q,△U=△U D.W<W,Q=Q,△U=△U
12.解:设丙自由下落h时速度为,根据自由落体运动规律
m/s ①
解除锁定后,乙与丙发生弹性碰撞,设碰后乙、丙的速度分别为,
根据动量守恒定律 ② 2分
根据动能守恒 ③ 2分
联立①②③解得 (舍去) ④
碰后,乙立即以m/s的速度从C点向下运动,从此时起直到甲第一次刚离开地面的时间内,乙在自身重力和弹簧弹力的共同作用下以B点为平衡位置做简谐运动(如图)。
当乙第一次回到平衡位置B时,弹簧相对原长的压缩量(图2)
⑤
当甲第一次刚离开地面时,弹簧相对原长的伸长量(图4)
⑥
由于甲第一次刚离开地面时乙的速度为v=2.0m/s,v和等大反向,所以根据简谐振动的对称性可知 ⑦
故 cm ⑧
从碰撞结束至甲第一次刚离开地面时,对于乙和弹簧组成的系统,动能变化量为
根据功能关系,系统重力势能的增加量等于弹性势能的减少量
⑨
重力势能的增加量 ⑩
所以弹簧弹性势能的减少量为 J
11.解:(1)设导体杆在F的作用下运动至磁场的左边界时的速度为v1,根据动能定理则有
(F-μmg)s=mv12
导体杆刚进入磁场时产生的感应电动势E=Blv1 此时通过导体杆上的电流大小I=E/(R+r)=3.8A(或3.84A) 根据右手定则可知,电流方向为由b向a
(2)设导体杆在磁场中运动的时间为t,产生的感应电动势的平均值为E平均,则由法拉第电磁感应定律有 E平均=△φ/t=Bld/t
通过电阻R的感应电流的平均值 I平均=E平均/(R+r)
通过电阻R的电荷量 q=I平均t=0.512C(或0.51C)
(3)设导体杆离开磁场时的速度大小为v2,运动到圆轨道最高点的速度为v3,因导体杆恰好能通过半圆形轨道的最高点,根据牛顿第二定律对导体杆在轨道最高点时有
mg=mv32/R0
对于导体杆从NN′运动至PP′的过程,根据机械能守恒定律有
mv22=mv32+mg2R0 解得v2=5.0m/s
导体杆穿过磁场的过程中损失的机械能△E=mv12-mv22=1.1J
此过程中电路中产生的焦耳热为 Q=△E-μmgd=0.94J
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