25.(19分)如图所示,有一与竖直方向夹角为45°的直线边界,其左下方有一正交的匀强电磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=T;电场方向竖直向上,场强,一质量为,电荷量的小球从边界上N点正上方高为h=0.2m处的M点静止释放,下落到N点时小球瞬间爆炸成质量、电荷量均相等的A、B两块,已知爆炸后A向上运动,能达到的最大高度为4h;B向下运动进入电磁场区域,此后A也将进入电磁场区域.求:
(1) B刚进入电磁场区域的速度?
(2) B第二次进入电磁场区域的速度?
(3)设B、A第二次进入电磁场时,与边界OO'交点分别为P、Q,求PQ之间的距离.
24.(18分)如图所示,P、Q为两根相距为L且互相平行的长直光滑的金属导轨,其左端与电容为C的电容器和阻值分别为R1、R2的电阻连成图示电路,质量为m的金属棒ab与导轨垂直放置,且接触良好,其电阻为r(导轨电阻不计),整个装置放在磁感应强度为B、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中.现闭合开关S,用大小为F的水平力拉棒ab,使它水平向右运动.求:
(1)棒ab的最大速度;
(2)棒ab达最大速度时电容器的带电量;
(3)在棒ab达最大速度后,断开开关S、并同时撤去水平拉力F,此后电阻R1产生的热量多大?
23.(16分)在一次社会实践活动中,某校两名同学要将质量M=1000kg的货物装进离地高h=1m的卡车车厢内,他们找到一个长为L=5m斜面,但是没有其它可借助的工具.假设货物在此斜面及水平面上滑动时所受的摩擦力恒为货物重力的0.12倍,两人的最大推力各为800N,他们欲将货物装进车厢,开始他们直接从斜面底端将货物推上斜面顶端,但始终未达目的.然后他们设计了一个将货物推上斜面的可行方案:两人用最大推力先使货物在水平轨道上滑行一段距离后再滑上斜面.
(1)他们能够提供沿斜面向上的最大推力是多少;
(2)通过计算,分析他们不能直接将货物从斜面底端推上斜面的理由;
(3)两人用最大推力使货物在水平轨道上至少滑行多少路程?(g取10m/s2)
22. Ⅰ.(6分)有人说矿区的重力加速度偏大,某同学“用单摆测定重力加速度”的实验探究该问题.他用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为980.0mm,用游标为10分度的卡尺测得摆球的直径如图甲所示,摆球的直径为 mm.他把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放,使单摆在竖直平面内摆动,当摆动稳定后,在摆球通过平衡位置时启动秒表,并数下“0”,直到摆球第40次同向通过平衡位置时按停秒表,秒表读数如图乙所示,读出所经历的时间t,则单摆的周期为 s,该实验测得当地的重力加速度为 m/s2(保留3位有效数字,).
Ⅱ. (13分)要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻,实验室提供下列器材:
①待测线圈L,阻值约为2,额定电流为2A(符号)
②电流表A1,量程为0.6A,内阻为0.2(符号)
③电流表A2,量程为3A,内阻为0.2(符号)
④滑动变阻器R1,阻值为0-10,滑动变阻器R2阻值为0-lk(符号)
⑤电池E,电动势为9V,内阻很小(符号)
⑥定值电阻R3=10,R4=100(符号)
⑦开关S1,S2(符号)
要求实验时,各表的读数不小于其量程的1/3,改变滑动变阻器的阻值,尽可能大的范围内测得多组A1表,A2表的读数I1、I2,然后利用I1-I2的图象,求出电感线圈的电阻.
(1)实验中定值电阻应选用_____,变阻器应选用_____
(2)请在方框内画出电路图(标明各仪器的代号).
(3)实验结束时应先断开开关______
(4)实验测得数据如图I1-I2所示,则电感线圈的直流电阻值为____.(保留两位 有效数字)
21.如图所示,MN是纸面内的一条直线,其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场(场区都足够大),现有一重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0,射入场区,下列有关判断正确的是
A. 如果粒子回到MN上时速度大小不变,则该空间存在的一定是磁场
B.如果该空间存在的是电场,则粒子回到MN上时速度增大
C.若只改变粒子的速度大小,发现粒子再回到MN上时与其所成夹角不变,则该空间存在的一定是磁场
D.若只改变粒子的速度大小,发现粒子再回到MN所用的时间不变,则该空间存在的一定是磁场
20.有人设计了如图所示的装置来选择不同的纳米粒子,设一束纳米粒子(不计重力,初速度可忽略)缓慢通过小孔进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ,其中磁场的方向如图,磁感应强度大小可根据实际要求调节,收集室的小孔O3,与O1、O2在同一条水平线上
A.该装置可筛选出具有特定电量的粒子
B.该装置可筛选出具有特定质量的粒子
C.若射入的粒子电量相同,则该装置筛选出的粒子一定具有相同的质量
D.若射入的粒子质量相同,则该装置筛选出的粒子不一定具有相同的电量
19.海浪的传播速度跟海水的深度有关,其关系式为,式中h为海水的深度,g为重力加速度。现有剖面如图甲所示为一个海岸,A、B两部分深度不同,图乙是从上往下俯视,看到海岸边O处向外传播的水波波形(图中弧形实线代表波峰).若已知A处海水深为5m,则B处的水波波长和B处的海水深分别为
图甲 图乙
A.4m,10m B. 8m,10m C. 4m,20m D.8m,20m
18.如图所示,平行板电容器通过一滑动变阻器R与直流电源连接,G为一零刻度在表盘中央的灵敏电流计,闭合开关S后,下列说法不正确的是
A.若只在两板间插入电介质,电容器的两板间电压将保持不变
B.若只将开关S断开,电容器带电量将保持不变
C.若只将电容器下极板向下移动一小段距离,此过程电流计中有从b到a方向的电流
D.若只将滑动变阻器滑片P向上移动,电容器储存的电能将增加
17.我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行,完成了既定任务,于2009年3月1日13时13分成功撞月.如图所示为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图,卫星在控制点处开始进入撞月轨道.假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R,周期为T,引力常量为G.以下说法正确的是
A.可以求出卫星的质量
B.可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力
C.“嫦娥一号”卫星在控制点处应减速
D.“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2km/s
16.如图所示,在光滑绝缘的水平面上,有一菱形ABCD,对角线交于O点,在顶点B、D处各固定一个点电荷,若将一个带正电的小球从A点静止释放,小球将沿对角线AC做往返运动.则
A.B、D处固定的是等量的正电荷
B.B、D处固定的是等量的异种电荷
C.在A、C的连线上O点电势最低
D.运动小球在O点处机械能最小
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