2.如图甲所示,两个垂直纸面的匀强磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B,磁场区域的宽度均为a,一正三角形(高度为a)导线框ABC从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在图乙中感应电流I与线框移动距离x的关系图象正确的是( )
1.如图所示,用一根长为的细绳一端固定在
点,另一端悬挂质量为
的小球
,为使细绳与竖直方向夹300角且绷紧,小球A处于静止,则需对小球施加的最小力等于( )
A.
B.
C.
D.
17.(18分)如图所示,质量均为m、电荷量均为q的带负电的一簇粒子从P1(一a,0)点以相同的速率vo在xOy平面内朝x轴上方的各个方向射出(即0<θ≤π),不计重力及粒子间的相互作用,且已知a足够大.
(1)试在图中的适当位置和区域加一垂直于xOy平面、磁感应强度为B的匀强磁场,使这簇带电粒子通过该磁场后都沿平行于x轴方向运动.在图中定性画出所加的最小磁场区域边界的形状和位置.
(2)试在图中的某些区域再加垂直于xOy平面、磁感应强度为B的匀强磁场,使从Pl点发出的这簇带电粒子通过磁场后都能通过P2(a,0)点.
要求:①说明所加磁场的方向,并在图中定性画出所加的最小磁场区域边界的形状和位置;
②定性画出沿图示vo方向射出的带电粒子运动的轨迹;
③写出所加磁场区域与xOy平面所成截面边界的轨迹方程.
16.(16分)如图所示,用半径为0.4m的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽.薄铁板的长为2.8m、质量为10kg.已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.3和0.1.铁板从一端放人工作台的滚轮下,工作时滚轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为100N,在滚轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽.已知滚轮转动的角速度恒为5rad/s,g取10m/s2.
(1)通过分析计算,说明铁板将如何运动?
(2)加工一块铁板需要多少时间?
(3)加工一块铁板电动机要消耗多少电能?(不考虑电动机自身的能耗)
14.(16分)如图所示,长度为L的轻杆上端连着一质量为m的体积可忽略的小重物B.杆的下端用铰链固接于水平面上的A点.同时,置于同一水平面上的立方体C恰与B接触,立方体C的质量为M.今做微小的扰动,使杆向右倾倒,设B与C、C与水平面间均无摩擦,而B与C刚脱离接触的瞬间,杆与地面夹角恰好为π/6.求B与C的质量之比m/M。
15.(16分)一有界匀强磁场区域如图甲所示,质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,磁感应强度为B。,t。=0时刻磁场开始均匀减小,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下运动,v-t图像如图乙,图中斜向虚线为过O点速度图线的切线,数据由图中给出,不考虑重力影响,求:(1)磁场磁感应强度的变化率.(2)t2时刻回路的电功率
13.如图所示,一简谐横波在x轴上传播,轴上a、b两点相距l2m.t=0时a点为波峰,b点为波谷t=0.5s时a点为波谷,b点为波峰,则下列判断中正确的是 ( )
A.波一定沿x轴正方向传播
B.波长可能是8m
C.周期可能是0.5s
D.波速可能是24m/s
12.如图所示,MN是暗室墙上的一把直尺,一束宽度为a的平行白光垂直射向MN.现将一横截面积是直角三角形(顶角A为300)的玻璃三棱镜放在图中虚线位置,且使其截面的直角边AB与MN平行,则放上三棱镜后,射到直尺上的光将 ( )
A.被照亮部分下移
B.被照亮部分的宽度不变
C.上边缘呈紫色,下边缘呈红色
D。上边缘呈红色,下边缘呈紫色
11.(11分)某同学设计了一个如图a所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻,使用的实验器材为:待测干电池组(电动势约3V)、电流表(量程0.6A,内阻小于1Ω、电阻箱(0-99.99Ω)、滑动变阻器(0-10Ω)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略.
(1)该同学按图a连线,通过控制开关状态,测得电流表内阻约为0.20Ω.该测量产生误差的原因是 .
(2)简要写出利用图a所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤:
① ;
② ;
(3)图b是由实验数据绘出的1/I-R图像,由此求出待测干电池组的电动势E= V、内阻 r=
Ω·(计算结果保留三位有效数字)
10. (6分)用金属丝制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长。十七世纪英国物理学家胡克发现;金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律。这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础。现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1 000,问最大拉力多大?由于这一拉力很大,杆又较长,直接测试有困难,选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下:
测试结果表明线材受拉力作用后其伸长与材料的长度成 比,与材料的横截面积成 比;上述金属细杆承受的最大拉力为 N.
9.如图所示,匀强磁场的方向垂直于电路所在平面,导体棒与电路接触良好.当导体棒ab在外力F作用下从左向右做匀加速直线运动时,若不计摩擦和导线的电阻,整个过程中,灯泡L未被烧毁,电容器C未被击穿,则该过程中 ( )
A.感应电动势将变大
B.电容器C的上极板带负电
C.电容器两极板间的电场强度将减小
D.灯泡的亮度变大
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