13.(13分)均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在坚直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时,求:
(1)线框中产生的感应电动势大小;
(2)cd两点间的电势差大小;
(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。
12.(13分)汽车发动机的额定功率为90kW,汽车质量为3.0t,当它沿坡度为0.04(即)的长直公路向上行驶时,所受摩擦阻力为车重的0.08倍,g取10m/s2,
求:
(1)汽车沿坡路向上行驶所能达到的最大速度是多少?
(2)若汽车从静止开始以的加速度沿坡路向上做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?此过程中汽车做了多少功?
11.(10分)为了测定某迭层电池的电动势(约20V~22V)和电阻(小于2Ω),需要把一个量程为10V的直流电压表接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为30V的电压表,然后用伏安法测电源的电动势的内电阻,以下是该实验的操作过程:
(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,请完成第五步的填空。
第一步:把滑动变阻器滑动片移至最右端
第二步:把电阻箱阻值调到零
第三步:闭合电键
第四步:把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为9V
第五步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为 V
第六步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去共它线路,即得量程为30V的电压表
(2)上述实验可供选择的器材有:
A.迭层电池(电动势约20V~22V,内电阻小于2Ω)
B.电压表(量程为10V,内阻约10KΩ)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω,额定功率小于10W)
D.电阻箱(阻值范围0~99999Ω,额定功率小于10W)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器(阻值为0~2KΩ,额定电流0.2A)
电阻箱应选 ,滑动变阻器应选
(用大写字母表示)。
(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电源电动势E和内电阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出U-I图线如图丙所示,可知电池的电动势为 V,内电阻为 Ω。
10.(10分)某同学利用如图甲的实验装置测量重力加速度。
(1)该同学开始实验时情形如图甲所示,接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方:① ;② 。
(2)该同学经修改错误并正确操作后得到如图乙所示的纸带,取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点,测得A点到B、C、D、E、F的距离分别为。若打点的频率为,则打E点时重物的速度表达式= ;若分别计算出各计数点的速度值,并画出速度的二次方与对应重物下落的距离的关系如图丙所示,则重力加速度g= m/s2。
(3)若当地的重力加速度值,你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是 。
9.两条平行的裸导体轨道M、N所在平面与水平面间的夹角为,相距L,导轨下端与电阻R相连,质量为m的金属棒ab放在导轨上,导体处在方向垂直斜面上的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示。导轨和金属棒的电阻不计,导轨足够长,有一个水平方向的力垂直作用在棒上,棒的初速度为零,关于ab棒运动过程中的速度大小随时间变化的图像可能是 ( )
8.如图所示,质量为M、长度为的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动。物块和小车之间的摩擦力为。物块滑到小车最右端时,小车运动的距离为s。在这个过程中,下列说法正确的是 ( )
A.物块到达小车最右端时具有的动能为
B.物块到达小车最右端时,小车具有的动能为
C.物块克服摩擦力所做的功为
D.物块和小车增加的机械能为
7.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比是10:1,原线圈输入交变电压(V),O是副线圈中心抽出的线头,,则( )
A.开关S断开时,电流表的示数为0.05A
B.开关S闭合时,电流表的示数为0.05A
C.开关S闭合时,两电阻总的电功率为
D.开关S断开时,两电阻总的电功率为
6.关于多用电表及其使用,下列说法正确的是 ( )
A.电流、电压及电阻挡的刻度都是均匀的
B.测电压时,其红有笔接高电势处
C.测电路中某个电阻的阻值时,一定要将该电阻与其它元件断开
D.测电阻时要选择适当的挡位,使电表的指针接近满偏
5.如图所示,两根直木棍AB和CD相互平行,固定在同一水平面上。一个圆柱工件P架于两木棍之间,在水平向右的推力F作用下,恰好向右匀速运动。若保持两木棍在同一水平面内,但将它们的间距稍微减小一些后固定,用同样的水平推力F向右推该工件,则 ( )
A.该圆形工件P仍能向右匀速运动
B.该圆形工件P向右做加速运动
C.AB棍受到的摩擦力一定大于
D.AB棍受到的摩擦力一定等于
4.银河系恒星中大约有四分之一是双星。某双星由质量不等的星球A和B组成,两星球在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点P做匀速圆周运动。已知A和B的质量分别为,且,则 ( )
A.A、B两星球的角速度之比为2:1
B.A、B两星球的线速度之比为2:1
C.A、B两星球的半径之比为1:2
D.A、B两星球的加速度之比为2:1
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