题目列表(包括答案和解析)
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某种小发电机的内部结构
平面图如图1所示,永久磁体的内侧为半圆
柱面形状,它与共轴的圆柱形铁芯间的缝隙
中存在辐向分布、大小近似均匀的磁场,磁
感应强度B = 0.5T。磁极间的缺口很小,可
忽略。如图2所示,单匝矩形导线框abcd绕
在铁芯上构成转子,ab = cd = 0.4m,bc = 0.2m。
铁芯的轴线OO′ 在线框所在平面内,线框可
随铁芯绕轴线转动。将线框的两个端点M、N
接入图中装置A,在线框转动的过程中,装置A能使端点M始终与P相连,而端点N始终与Q相连。现使转子以ω=200π rad/s的角速度匀速转动。在图1中看,转动方向是顺时针的,设线框经过图1位置时t = 0。(取π = 3)
(1)求t = s时刻线框产生的感应电动势;
(2)在图3给出的坐标平面内,画出P、Q两点
电势差UPQ随时间变化的关系图线(要求标出横、纵坐
标标度,至少画出一个周期);
(3)如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X、
Y,两板间距d = 0.17m。将电压UPQ加在两板上,P与X相连,Q与Y相连。将一个质量m = 2.4×10-12kg,电量q = +1.7×10-10C的带电粒子,在t0 = 6.00×10 -3s时刻,从紧临X板处无初速释放。求粒子从X板运动到Y板经历的时间。(不计粒子重力)
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铁芯的轴线OO′在线框所在平面内,线框可随铁芯绕轴线转动。将线框的两个端点M、N接入图中装置A,在线框转动的过程中,装置A能使端点M始终与P相连,而端点N始终与Q相连。现使转子以ω=200πrad/s的角速度匀速转动。在图1中看,转动方向是顺时针的,设线框经过图1位置时t=0。(取π=3)
图1 图2
图3 图4
(1)求t=s时刻线框产生的感应电动势。
(2)在图3给出的坐标平面内,画出P、Q两点电势差UPQ随时间变化的关系图线(要求标出横、纵坐标标度,至少画出一个周期)。
(3)如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X、Y,两板间距d=
试题的参考解答是用来说明评分标准的,考生如用其他方法解答正确的,同样给分;有
错的,根据错误的情况,参照评分标准中相应的规定评分.
一、本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题的四个选项中,有的小题只有一个
选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选
错的得0分。
1.C 2.B 3.A 4.B C 5.D
6.D 7.AC 8。C 9.C 10.CD
二、本题共16分。
11.(本题6分)
(1)匀加速直线(2分)
(2)小于(2分)
可以先计算相邻两位置之间的平均速度,再得到位移;或作出小车运动的v一t,图象,
利用速度图象下的面积求得小车的位移。(2分,其他方法只要原理正确都可以给分)
12.(本题l0分)
(1)水果电池的内阻太大(2分)
(2)3.0×10(2分)
(3)①B、F、G(2分)
②电路图如右图示(4分)
三、本题共46分。
13.(本题9分)
解:(1)设打开伞包运动员的速度为则有
① (2分)
(2)打开伞包前运动员下落的距离② (2分)
打开伞包后运动员下落的距离
又: ③ (2分)
④ (2分)
联以上两式代入数据解得:
(1分)
14.(本题11分)
解:(1)没有保护时,鸡蛋自由下落而不被摔坏,由机械能守恒定律得:
① (2分)
② (2分)
(2)在装置开始下落到着地过程,对鸡蛋应用机械能守恒定律得:
③ (2分)
在装置着地到鸡蛋撞地过程,对鸡蛋应用动能定理得:
④ (3分)
⑤
联立③④⑤得:
(2分)
15.(本题12分)
解:(1)带电粒子垂直进入磁场,做匀速圆周运动
① (1分)
② (1分)
将已知条件代入有 ③ (1分)
从A射出的粒子第一次通过圆弧从A点到达C点的运动轨迹如右图所示,可得
④ (2分)
⑤ (1分)
(2)带电粒子在一个运动的周期的运动轨迹如下图所示
粒子通过圆弧从C点运动至B点的时间为
⑥ (2分)
带电粒子运动的周期为
⑦ (2分)
解得: ⑧ (2分)
16.(本题14分)
解:(1)线框转动过程中,bc边始终和磁场方向垂直,感应电动势大小不变,则
的感应应电动势为 ① (3分)
带入数据得: (1分)
(2)线框转动的周期
②
从开始,内为正值,内为负值,图象如图
(3)在PQ上加电压后,板间产生强度E不变,方向交替变化的电场,微粒从
时刻开始运动,一个
周期内的运动情况如图,设微粒在
电场中运动的加速度为a
③
其中 ④
⑤ (1分)
⑥ (1分)
微粒在一个周期内前进的距离 ⑦
由③④⑤⑥各式得: (1分)
由于粒子做往复运动,所以实际运动时间小于16T
⑧ (1分)
根据动能定理有
⑨ (1分)
解得: ⑩ (1分)
四、选考题:第17(A)、17(B)为选考题,每道题中的每个小题各4分,共8分。
17(A)。(8分)
(1) ① (2)④ (各4分,共8分)
17(B)。(8分)
(1)③ (2)③ (各4分,共8分)
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