24.(22分)
在某平面上有一半径为R的圆形区域,区域内外均有垂直于该平面的匀强磁场,圆外磁场范围足够大,已知两部分磁场方向相反且磁感应强度都为B,方向如图所示。现在圆形区域的边界上的A点有一个电量为,质量为的带正电粒子,以沿OA方向的速度经过A点,已知该粒子只受到磁场对它的作用力。
(1)若粒子在其与圆心O的连线旋转一周时恰好能回到A点,试求该粒子运动速度V的可能值。
(2)在粒子恰能回到A点的情况下,求该粒子回到A点所需的最短时间。
23.(18分)
如图所示,竖直平面内有一与水平面成θ=30°的绝缘斜面轨道AB,该轨道和一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道BCD相切于B点。整个轨道处于竖直向下的匀强电场中,现将一质量为m带正电的滑块(可视为质点)从斜面上的A点静止释放,滑块能沿轨道运动到圆轨道的最高D点后恰好落到斜面上与圆心O等高的P点,已知带电滑块受到的电场力大小为Eq=mg,滑块与斜面轨道间的动摩擦因数为μ=/6,空气阻力忽略不计。求:
(1)滑块经过D点时的速度大小;
(2)滑块经过圆轨道最低C点时,轨道对滑块的支持力FC ;
(3)A、B两点之间的距离d。
22.(18分)
某天,张叔叔在上班途中沿人行道向一公交车站走去,发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过,此时,张叔叔的速度是1 m/s,公交车的速度是15 m/s,他们距车站的距离为50 m假设公交车在行驶到距车站25 m处开始刹车,刚好到车站停下,停车10 s后公交车又启动向前开去.张叔叔的最大速度是6 m/s,最大起跑加速度为2.5 m/s2,为了安全乘上该公交车,他用力向前跑去,求:
(1)公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度大小是多少?
(2)分析张叔叔能否在该公交车停在车站时安全上车.
21.(20分)
Ⅰ.某同学用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间距离为d ,双缝到毛玻璃屏间距离为L ,实验时先移动测量头(如图A所示)上的手轮,把分划线对准靠近最左边的第1条明条纹中心(如图D所示),并记下游标卡尺的读数x1(如图B所示),然后转动手轮,把分划线向右边移动,直到对准第7条明条纹中心(如图E所示)并记下游标卡尺读数x7(如图C所示)。
游标卡尺的读数x1= mm,游标卡尺读数x7= mm。
计算实验中所用单色光波长的表达式为λ= 。
Ⅱ.某同学使用了如下器材:电源E(电动势12 V);电压表V(量程为15 V,内阻约15)电流表A(量程100 mA,内阻约10);滑动变阻器(最大电阻为50);单刀单掷开关;导线若干.测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示,已知小灯泡的额定电压为12 V.
①请在答卷上图乙的虚线方框中画出此实验电路;②根据设计的电路图在答卷上图丙的实物上连线;
20.如图所示,在边长为a的正方形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B,其方向垂直纸面向外,一个边长也为a的正方形形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合,现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动,经过导线框转到图中虚线位置,则在这时间内 ( )
A.平均感应电动势大小等于
B.平均感应电动势大小等于
C.顺时针方向转动时感应电流方向为
D.逆时针方向转动时感应电流方向为
第Ⅱ卷(非选择题,共180分)
19.如图所示,A、B和O位于同一条直线上,振源O产生的横波沿
该直线向左右两侧传播,波速均为v。当振源起振后经过时间Δt1,
A点起振,又经过时间Δt2(Δt2<T),B点起振,此后A、B两点
的振动方向始终相反,则下列说法中正确的是 ( )
A.A、B两点的起振方向相反
B.A、B两点到振源O的距离之差为半个波长
C.这列横波的波长为
D.振源周期为2Δt2
18.某同学在物理学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如下:地球半径R=6400km,月球半径r=1740km,地球表面重力加速度g0=9.80m/s2,月球表面重力加速度g′=1.56m/s2,月球绕地球中心转动的线速度v=l km/s,月球绕地球转动一周时间为T=27.3天,光速c=2.998×105km/s.1969年8月1日第一次用激光器向位于头顶的月球表面发射出激光光束,经过约t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号,利用上述数据可估算出地球表面与月球表面之间的距离s,则下列方法正确的是( )
A.利用激光束的反射s=c·来算 B.利用v=来算
C.利用g0= 来算 D.利用=(s+R+r)来算
17.如图所示,下端接有电阻R的“U”形光滑金属导轨与水平面
成θ角,导轨所在空间有一与导轨平面垂直的匀强磁场。导
轨上有一个金属棒,金属棒与两导轨垂直且接触良好,在沿
着斜面向上且与棒垂直的拉力F作用下,金属棒沿导轨匀速
上滑,则下列说法正确的是 ( )
A.拉力做的功等于该金属棒的机械能的增量
B.拉力做的功等于该金属棒重力势能的增量与回路产生的热量之和
C.该金属棒所受的拉力、安培力、重力做功之和等于回路产生的热量
D.拉力对该金属棒做的功等于回路中产生的电能
16.氢原子的能级图如图所示,大量处于n=3激发态的氢原子向基态
跃迁过程所放出的光子中,只有一种光子不能使某金属A产生光
电效应。则下列说法正确的是 ( )
A.不能使金属A产生光电效应的光子一定是从n=3激发态直接
跃迁到基态时放出的
B.不能使金属A产生光电效应的光子一定是从n=2激发态直接
跃迁到基态时放出的
C.从n=3激发态跃迁到n=2激发态时放出的光子一定不能使金属A产生光电效应
D.金属A逸出功一定小于1.89eV
15.某原子核吸收一个中子后,放出一个电子,分裂为两个α粒子,由此可知( )
A.A=8,Z=4 B.A=8,Z=3 C.A=7,Z=4 D.A=7,Z=3
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