21.(12分)如图甲所示是法拉第圆盘发电机的照片,乙是圆盘发电机的侧视图,丙是发电机的示意图。设CD=r,匀强磁场的磁感应强度为丑,电阻为R,圆
盘顺时针转动的角速度为。
(1)说明感应电流的方向;
(2)感应电动势的大小;
(3)如果把此圆盘挖去半径
为的同心圆,仍以角速度
绕C点顺时针转动,求感应电
动势的大小。
(4)若要增大感应电动势,
可以采取的办法(请列举一、
两种)。
20.(10分)如图所示,宽度d=2cm的匀强磁场区域(,足够
长)磁感应强度B=3.32T,方向垂直纸面向里,在边界上放一粒
子源S,可沿纸面水平方向射出粒子,已知口粒子的质量
,元电荷量,粒子射出时初速率求:
(1)粒子从b端出射时的最远点P与中心点O距离PO是多大;
(2)若场宽d是可变的,求可使PO具有最大值的条件及PO的最大值;
(3)若粒子源S,可沿纸面向各个方向均匀射出初速率相同的粒
子,设粒子从b端出射时的最远点Q,OQ是多大?
19.(10分)平行板电容器竖直安放如图所示,两板间距d=0.1m,电势
差=1000V,现从平行板上A处以=3m/s初速度水平射入一带正电小球
(已知小球带电荷量q=10C,质量m=0.02kg),经一段时间后发现小球
打在A点正下方的8点,求:(1)AB间的距离;(2)若小球打在与B同
一水平线上的+极板上,小球的初速度应是多大?
18.(8分)汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图所
示,在打开车灯L的情况下,电动机M未启动时电流表的
示数为10A,电压表的示数为12V:当启动电动机工作时,
电流表的示数变为8A。已知汽车蓄电池的内阻为0.05
求; (1)汽车蓄电池的电动势为多少?
(2)启动电动机工作时,流过电动机的电流是多少?
17.(8分)据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4
倍,其半径R约为地球半径的2倍,假设有一艘飞船环绕该星球做匀速圆周运动,且飞行
速度为v=8km/s。(地球的半径R=6400km,地球表面的重力加速度g取10m/s)求:
(1)该行星表面的重力加速度;
(2)飞船到该星球表面的距离。(结果保留2位有效数字)
解题要求:写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数字计算的题,答案必须明确
写出数值和单位。(g取10m/s2)
16.(7分)2008年8月8日第29届奥林匹克运动会在北京举行,
奥运项目中的跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动,我国运
动员多次在国际跳水赛上摘金夺银,被誉为跳水“梦之队”,如图所示
是一位跳水运动员从距水面10m高的跳台做“反身翻腾二周半”动作时
头部的运动轨迹,最后运动员沿竖直方向以速度入水。求:当运动员到达最高位置时,重心离跳台台面的高度约为1m,当运动员下降到手触及水面时要伸直双臂做压水花的运动,这时她的重心离水面也是1m,从最高点到手触及水面的过程中可以看做是其重心做自由落体运动,运动员在空中完成一系列动作可利用的时间为多长?入水时的速度为多大?
15.在“探究弹性势能的表达式”的活动中。为计算弹簧弹力所做功,把拉伸弹簧的过程
分为很多小段,拉力在每小段可以认为是恒力,用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程
所做的功,物理学中把这种研究方法叫“微元法”。下面几个实例中应用到这一思想方法的是
A.根据加速度的定义,当△非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时加速度
B.在探究加速度、力和质量三者之间关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系
C.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加
D.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用点来代替物体,即质点
第II卷(非选择题部分,共55分)
14.一轻质弹簧,上端悬挂于天花板,下端系一质量为M的平板,处在平衡状态。一质
量为m的均匀环套在弹簧外,与平板的距离为。让环自由下落,撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动,使弹簧伸长,下列说法中正确的是(弹簧始终在弹性限度内变化)
A.若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总动量守恒
B.若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总机械能守恒
C.环撞击板后,板的新的平衡位置与的大小有关
D.在碰后板和环一起下落的过程中,它们减少的动能等于克服弹簧力所做的功
13.重物m系在上端固定的轻弹簧下端,用手托起重物,使弹簧处于竖直方向,弹簧的长度等于原长时,突然松手,重物下落的过程中,对于重物、弹簧和地球组成的系统来说,错误的是(弹簧始终在弹性限度内变化)
A.重物的动能最大时,重力势能和弹性势能的总和最小
B.重物的重力势能最小时,动能最大
C.弹簧的弹性势能最大时,重物的动能最小
D.重物的重力势能最小时,弹簧的弹性势能最大
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