11.如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面斜向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R。两金属导轨的上端连接右端电路,电路中R2为一电阻箱,已知灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,调节电阻箱使R2=12R,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,求:
(1)金属棒下滑的最大速度vm;
(2)当金属棒下滑距离为s0时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始下滑2s0的过程中,整个电路产生的电热;
(3)改变电阻箱R2的值,当R2为何值时,金属棒匀速下滑时R2消耗的功率最大;消耗的最大功率为多少?
(1)当金属棒匀速下滑时速度最大,达到最大时有mgsina=F安(1分)
F安=BIL (1分) I=(1分) 其中 R总=6R (1分)
所以mgsina= 解得最大速度vm= (1分)
(2)由动能定理WG-Q=mvm2 (1分)
得放出的电热Q=2mgs0sinα-mvm2 (1分)
代入上面的vm值,可得 Q=mgs0- (2分)
(3)R2上消耗的功率 P2=
其中 U=IR并= (1分) R并=
又 mgsina=(1分)
解得P2=´=´ (1分)
当R2=RL=4R时,R2消耗的功率最大(1分)
最大功率P2m= (1分)
9.如图(甲)所示,两平行金属板的板长0.2m,板间距离也为0.2m,板间的电压u随时间t变化的u-t图线如图(乙)所示,在金属板右侧有一左边界为MN、右边无界的匀强磁场,磁感应强度B=0.01T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子连续不断地以速度v0=105m/s,沿两板间的中线OO′平行金属板射入电场中,磁场边界MN与中线OO′垂直。已知带电粒子的比荷=108C/kg,粒子的重力和粒子间相互作用力均可以忽略不计。
⑴在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场强度看作是恒定的。试说明这种处理能够成立的理由。
⑵求带电粒子射出电场进入磁场时的最大速度的大小。
⑶对于所有经过电场射入磁场的带电粒子,设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d,试判断:d的大小是否随时间而变化?若不变,证明你的结论;若变,求出d的变化范围。
⑴t= 2分
t<T
⑵t=0.1s U=100V
y= 恰好从边缘飞出电场 2分
q· 2分
Vm=1.41×105,/s 1分
⑶Vm= 1分
qVB=m· 2分
d=2Rcosα 2分
=0.2m
故d不随时间而变化 1分
7.如图(a)所示,A、B为两块平行金属板,极板间电压为,板中央有小孔O和O'。现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间。在B板右侧,平行金属板M、N长L1=4×10-2m,板间距离d=4×10-3m,在距离M、N右侧边缘L2=0.1m处有一荧光屏P,当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过,打在荧光屏上的并发出荧光。现给金属板M、N之间加一个如图(b)所示的变化电压u1,在t=0时刻,M板电势低于N板。已知电子质量为kg,电量为C。
(1)每个电子从B板上的小孔O'射出时的速度多大?2×107
(2)打在荧光屏上的电子范围是多少? 方向竖直向下
(3)打在荧光屏上的电子的最大动能是多少?1.82×10-16J
2.如图所示,一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50m的绝缘光滑槽轨。槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=0.50T。有一个质量m=0.10g,带电量为q=+1.6×10-3C的小球在水平轨道上向右运动。若小球恰好能通过最高点,则下列说法正确的是(ABD )
A、小球在最高点只受到洛仑兹力和重力的作用
B、由于无摩擦力,且洛仑兹力不做功,所以小球到达最高点小球在水平轨道上的机械能相等。
C、如果设小球到最高点的线速度是v,小球在最高点时式子mg+qvB=mv2/R成立
D、如果重力加速度取10m/s2,则小球初速度v0=4.6m/s
1.如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象;直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图象。将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么(C )
A、R接到a电源上,电源的效率较高
B、R接到b电源上,电源的输出功率较大
C、R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低
D、R接到b电源上,电阻的发热功率和电源的效率都较高
16.如图所示,在某一真空室内充满匀强电场与匀强磁场,且电场强度与磁感应强度的方向相同,均与水平面成角,已知,.一质量,带电量为的液滴以垂直于磁场方向的速度进入该场区时恰好做匀速直线运动.(g取10m/s2)
(1)试问:带电液滴带何种电荷?电荷量为多少?
(2)求角.
(3)若在该场区建立一直角坐标系一(为水平面,、的方向与平面平行),当带电液滴恰好通过坐标原点O时立即撤消电场和磁场,求时带电液滴的坐标.
13.如图矩形裸导线框长度为,短边的长度为,在两个短边上均接有电阻,其余部分电阻不计。导线框一长边与轴重合,左边的坐标,线框内有一垂直于线框平面的磁场,磁场的磁感应强度。一光滑导体棒与短边平行且接触良好,质量为电阻为。开始时导体棒静止于处,从时刻起,导体棒在沿轴正方向的拉力(大小未知)作用下,以加速度从处匀加速运动到处。
(1)求导体棒从处匀加速运动到过程中通过导体棒的电量。某同学的解题过程如下:
你认为以上分析是否正确,若正确简要说明理由,若不正确,请给出正确的解答。
(2)推导出与时间的关系式,给出时间的取值范围
解:(1)不正确,只有一个回路,或者
(2)
12.加速度计是测定物体加速度的仪器。如图所示为应变式加速度计。当系统加速时,加速度计中的敏感元件也处于加速状态。敏感元件由弹簧连接并架在光滑支架上,架与待测系统固定在一起,敏感元件下端可在滑动变阻器R上自由滑动。当系统加速运动时,敏感元件发生位移并转换为电信号输出,就可以根据输出电压的大小求出物体的加速度。
已知:敏感元件的质量为m,两侧弹簧的劲度系数均为k,电源电动势为E,电源内阻不计,滑动变阻器的总电阻值为R,有效长度为l,静态时,输出电压为U0,试写出加速度a随输出电压U变化的关系式,并说明a的方向如何判断。
解:设静态时,滑动变阻器滑片与变阻器左端的距离为x,则有: 当系统以加速度a向左加速时,设敏感元件向后移动Δx,则对敏感元件由牛顿第二定律得:此时输出电压 得 当时,系统为向左加速,时,系统为向右加速。
9.波动模型:特点:传播的是振动形式和能量,介质中各质点只在平衡位置附近振动并不随波迁移。
①各质点都作受迫振动, ②起振方向与振源的起振方向相同, ③离源近的点先振动,
④没波传播方向上两点的起振时间差=波在这段距离内传播的时间⑤波源振几个周期波就向外传几个波长。波从一种介质传播到另一种介质,频率不改变, 波速v=s/t=/T=f
波速与振动速度的区别 波动与振动的区别:波的传播方向质点的振动方向(同侧法)
知波速和波形画经过Δt后的波形(特殊点画法和去整留零法)
物理解题方法:如整体法、假设法、极限法、逆向思维法、物理模型法、等效法、物理图像法等.
模型法常常有下面三种情况
(1)物理对象模型:用来代替由具体物质组成的、代表研究对象的实体系统,称为对象模型(也可称为概念模型),即把研究的对象的本身理想化.常见的如“力学”中有质点、刚体、杠杆、轻质弹簧、单摆、弹簧振子、弹性体、绝热物质等;
(2)条件模型:把研究对象所处的外部条件理想化,排除外部条件中干扰研究对象运动变化的次要因素,突出外部条件的本质特征或最主要的方面,从而建立的物理模型称为条件模型.
(3)过程模型:把具体过理过程纯粹化、理想化后抽象出来的一种物理过程,称过程模型
其它的碰撞模型: |
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8.单摆模型:T=2 (类单摆) 利用单摆测重力加速度
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