题目列表(包括答案和解析)
(1)要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件?
(2)要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B与时间t应满足什么关系?
如图13所示,两根正对的平行金属直轨道MN、M′N′位于同一水平面上,两轨道之间的距离l=0.50m。轨道的MM′端之间接一阻值R=0.40Ω的定值电阻,NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接,两半圆轨道的半径均为R0=0.50m。直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B=0.64 T的匀强磁场中,磁场区域的宽度d=0.80m,且其右边界与NN′重合。现有一质量m=0.20kg、电阻r=0.10Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界s=2.0m处。在与杆垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab杆开始运动,当运动至磁场的左边界时撤去F,结果导体杆ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP′。已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好,且始终与轨道垂直,导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数μ=0.10,轨道的电阻可忽略不计,取g=10m/s2,求:
(1)导体杆刚进入磁场时,通过导体杆上的电流大小和方向;
(2)导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量;
(3)导体杆穿过磁场的过程中整个电路中产生的焦耳热。
(17分)如图13所示,一个半径为r的半圆形线圈,以直径ab为轴匀速转动,转速为n,ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场,磁感应强度为B.M和N是两个集流环,负载电阻为R,线圈、电流表和连接导线的电阻不计,求:
(1)从图示位置起转过1/4转的时间内负载电阻R上产生的
热量;
(2)从图示位置起转过1/4转的时间内通过负载电阻R的电
荷量;
(3)电流表的示数.
(17分)如图13所示,一个半径为r的半圆形线圈,以直径ab为轴匀速转动,转速为n,ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场,磁感应强度为B.M和N是两个集流环,负载电阻为R,线圈、电流表和连接导线的电阻不计,求:
(1)从图示位置起转过1/4转的时间内负载电阻R上产生的
热量;
(2)从图示位置起转过1/4转的时间内通过负载电阻R的电
荷量;
(3)电流表的示数.
题号
1
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12
答案
C
D
C
ACD
D
A
B
D
BCD
ACD
BD
AC
13.(1) ①从该时刻经,质点M恰经过平衡位置,所以位移为0。②该时刻。振动增强的点是:M、O、P、Q;振动减弱的点是:N。 (2) C
14.(10分)(1)a.干电池正常;b.电键正常;c.闭合天关关回路是连通的,没有断路之处。(3分)(每答对一点得1分);
(2)ACF(3分) (有一处错误即不给分)
(3)由于灯丝的电阻率随温度的升高而增大,欧姆表测出的小灯泡电阻值是常温下的电阻值,而根据公式计算出的小灯泡电阻值是高温下(正常工作)的电阻值。(3分,每答对一点得1分) (4)H(3分)
15. (10分)(1)刻度尺; (1分)
(2)把木板的末端垫起适当高度
以平衡摩擦力 (2分)
(3)点距均匀(1分)
(4)2W、3W、4W、5W(2分)
(5)v2(1分);图像 (2分)
(6)分析误差来源或改进试验
方案或测量手段,重新进行试验(1分);
若答:“修改试验数据数据,
使之符合自己的推测”得0分;
16.(1)分析:要求了解光电效应的规律及光子说理论。
解答:由爱因斯坦光电效应方程可得:
=W+
m
∴
=1.9+1.0=2.9eV=2.9×1.6×10―19J
∴λ==4.3×10―7 m
(2)评析:(1) 输电线的电阻为: ①
P损=P1×4% ②
P损=I2 R ③
P2=P1 ④
P2=I2U2 ⑤
由①②③④⑤式得升压变压器的输出电压:U2=80000V ⑥
(2) 输电线上的电压的损失:U损=I2R=3200V ⑦
17.(14分)分析和解:(1)带电粒子经过电场加速,进入偏转磁场时速度为v,由动能定理
…………………①(1分)
进入磁场后带电粒子做匀速圆周运动,轨道半径为r
………………②(2分)
打到H点有 ………………………③(1分)
由①②③得 …………(1分)
(2)要保证所有粒子都不能打到MN边界上,粒子在磁场中运动偏角小于90°,临界状态为90°,如图所示,磁场区半径
(2分)
所以磁场区域半径满足 (1分)
18.(14分) 解:(1)设小球经过B点时的速度大小为vB,由机械能守恒得:
(1分)
求得:vB=10m/s. (1分)
(2)设小球经过C点时的速度为vC,对轨道的压力为N,则轨道对小球的压力N’=N,根据牛顿第二定律可得:
N’-mg = (2分)
由机械能守恒得:
(2分)
由以上两式及N’= N求得:N = 43N. (2分)
(3)设小球受到的阻力为f,到达S点的速度为vS,在此过程中阻力所做的功为W,易知vD= vB,由动能定理可得:
(2分)
求得W=-68J. (2分)
小球从D点抛出后在阻力场区域内的运动轨迹不是抛物线.(2分)
19.(16分) (1)由题意可知:板1为正极,板2为负极 ①
两板间的电压U= ②
而:S=πr2 ③
带电液滴受的电场力:F=qE= ④
故:F-mg=-mg=ma
a=-g
⑤
讨论:
一.若 a>0
液滴向上偏转,做类似平抛运动
y= ⑥
当液滴刚好能射出时:
有 l=v0t t= y=d
故 d=
⑦
由②③⑦得 K1= ⑧
要使液滴能射出,必须满足 y<d 故 K<K1
二.若 a=0
液滴不发生偏转,做匀速直线运动,此时 a=-g=0 ⑨
由②③⑨得 K2= ⑩
液滴能射出,必须满足K=K2
三.若 a<0,、,液滴将被吸附在板2上。
综上所述:液滴能射出,
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