题目列表(包括答案和解析)
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一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。
实验器材:电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片。
实验步骤:
(1)如图1所示,将电磁打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在待测圆盘的侧面上,使得圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上。
(2)启动控制装置使圆盘转动,同时接通电源,打点计时器开始打点。
(3)经过一段时间,停止转动和打点,取下纸带,进行测量。
① 由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω= 。式中各量的意义是:
.
② 某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m,得到纸带的一段如图2所示,求得角速度为 。
(1),T为电磁打点计时器打点的时间间隔,r为圆盘的半径,x2、x1是纸带上选定的两点分别对应的米尺的刻度值,n为选定的两点间的打点数(含两点)。 (2)6.8/s。 |
A.导体棒做简谐运动 |
B.初始时刻导体棒受到安培力大小为 |
C.当导体棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率为 |
D.当导体棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为 |
如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为、长为L的导体棒MN放在导轨上。甲、乙两根相同的绝缘轻质弹簧一端均与导体棒中点固定连接,另一端均被固定,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与导体棒的电阻均忽略不计。初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,导体棒具有水平向左的初速度,经过一段时间,导体棒第一次运动至最右端,这一过程中AB间电阻上产生的焦耳热为Q,则
A.导体棒做简谐运动 |
B.初始时刻导体棒受到安培力大小为 |
C.当导体棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率为 |
D.当导体棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为 |
一、1、AB 2、AD3、A 4、C5、D 6、C 7、C 8、AC
二、实验题:(18分)将答案填在题目的空白处,或者要画图连线。
9、(6分)(1)0。48;0。40(2)②(3)mgs;(4)①;(5)增加的动能;摩擦、定滑轮转动。[只要言之有理就给分。比如,若回答减少的重力势能可能偏小,原因是数字计时读出遮光条通过光电门的时间t偏小而造成的](除5以外各步是1分(5)是2分)
10、(12分)①C (3分)
②电路如图所示。(5分)
③,(2分)为电压表读数,为电压表内阻。(2分)
三、本大题共三小题共计54分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位
11、(16分)受力分析如图,据牛顿第二定律有
①
减速上升250m与加速下降250m互逆
据题意 ②
③
代入数据可得
④
⑤
设计师应设计发射速度
同时数码点火控制时间应设定
评分参考:①②③式分别得4分,④④式分别得2分
12、(18分)(1)在圆形磁场中做匀速圆周运动,
洛仑兹力提供向心力 ……………………………… 2分
得 ……………………………………………………… 1分
(2)根据题意粒子恰好不能从O3射出的条件为 ………… 2分
PQ其匀速运动时, ………………………………… 2分
由③④得 …………………………………………… 1分
(3)导体棒匀速运动时,速度大小为 ………… 1分
代入③中得: …………………………………………… 1分
由能量守恒:
解得 …………………………………… 2分
(4)在圆形磁场内的运动时间为t1
…………………………………………… 2分
在电场中往返运动的时间为t2
由 ……………………………………………………… 2分
……………………………………………………………… 1分
故…………………………………… 1分
13、(20分)(1)粒子进入电容器,其加速度a=……………① (1分)
假设能在时间以内穿过电容器,则有at2=D……………② (1分)
由以上两式并代入数据得:t=s……………………………………(3分)
t<符合假设,故粒子经7.1×10-6s到达磁场。……………………………(1分)
(2)设粒子到达磁场时的速率为v
由动能定理得:qU=……………③ (2分)
粒子进入磁场在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动,其半径为R,有
qvB=……………④ (2分)
粒子运动轨迹如图,由几何知识有:
(R-L)2+d2=R2……………⑤ (2分)
根据③④⑤式得粒子向上偏移的距离
L=m=4.1×10-
(3)如果粒子在磁场中的轨迹恰好与右边界相切,则半径R0=d,对应速度为v0
设在电场中先加速位移x,后减速位移D-x
由动能定理: …………⑦ (2分)
加速位移x需要时间为t,x=…………⑧ (2分)
由④⑥⑦⑧得 t=s …………⑨ (2分)
故需在0―(-t)内进入电容器,即在0―3.9×10-7s进入。…………(1分)
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