【題目】由法拉第電磁感應定律可知,若穿過某截面的磁通量為Φ=Φmsinωt,則產(chǎn)生的感應電動勢為e=ωΦmcosωt。如圖所示,豎直面內(nèi)有一個閉合導線框ACD(由細軟彈性電阻絲制成)端點A、D固定。在以水平線段AD為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi),有磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的有界勻強磁場。設導線框的電阻恒定,圓的半徑為R,用兩種方式使導線框上產(chǎn)生感應電流。方式1:將導線上的C點以恒定角速度ω1(相對圓心O)從A點沿圓弧移動至D點;方式2:以AD為軸,保持∠ADC=45°,將導線框從豎直位置以恒定的角速度ω2轉(zhuǎn)90°。則下列說法正確的是( )
A. 方式1中,導線框中感應電流的方向先順時針,后逆時針
B. 方式1中,導線框中的感應電動勢為e1=BR2ω1cosω1t
C. 兩種方式中,通過導線截面的電荷量相等
D. 若ω2=2ω1,則兩種方式電阻絲上產(chǎn)生的熱量相等
【答案】BD
【解析】
方式一中,線框的磁通量先增大后減小,根據(jù)楞次定律判斷知導線框中感應電流的方向先逆時針,后順時針,故A錯誤。方式一中,t時間內(nèi)CO轉(zhuǎn)過角度為θ=ω1t,根據(jù)幾何知識知線框的面積:S=2RRsinθ=R2sinθ;磁通量為 Φ=BS=BR2sinθ=BR2sinω1t=Φmsinω1t,式中Φm=BR2;由題意得:導線框中的感應電動勢為e1=ω1Φmcosω1t=BR2ω1cosω1t,故B正確。根據(jù)q=n知:方式一中,△Φ=0,通過導線截面的電荷量q=0,而方式二中,△Φ≠0,通過導線截面的電荷量q≠0,故C錯誤。第二種方式穿回路的磁通量 Φ2=BR2cosω2t,所產(chǎn)生的電動勢為e2=ω2BR2sinω2t,若2ω1=ω2,則兩種方式所產(chǎn)生的正弦交流電動勢的有效值之比為 ;時間之比滿足,由焦耳定律知Q1=Q2,即兩種方式電阻絲上產(chǎn)生的熱量相等,故D正確。故選BD。
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【題目】如圖所示,地球衛(wèi)星a、b分別在橢圓軌道、圓形軌道上運行,橢圓軌道在遠地點A處與圓形軌道相切,則
A. 衛(wèi)星a的運行周期比衛(wèi)星b的運行周期短
B. 兩顆衛(wèi)星分別經(jīng)過A點處時,a的速度大于b的速度
C. 兩顆衛(wèi)星分別經(jīng)過A點處時,a的加速度小于b的加速度
D. 衛(wèi)星a在A點處通過加速可以到圓軌道上運行
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【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中
(1)現(xiàn)有器材是①打點計時器、②交流電源、③直流電源、④紙帶、⑤帶夾子的重物、⑥刻度尺、⑦天平、⑧鐵架臺,其中該實驗不需要的器材是____________(填器材前的序號);
(2)某同學在實驗中打出一條紙帶,紙帶上的點是連續(xù)打出的點,經(jīng)過分析他認為可以利用自由落體運動的規(guī)律來研究,從而使問題簡化。已知電源頻率為50 Hz,則他打出的紙帶應該是下圖中的紙帶(填甲、乙)_________,選擇該條紙帶,并利用0~1進行驗證,則其重力勢能的減少量為_____________,動能的增加量為________________(質(zhì)量用m表示,g=9.8m/s2,計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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【題目】圖為遠距離輸電的示意圖,T1為升壓變壓器,原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,T2為降壓變壓器,原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4,輸電線的等效電阻為R.若發(fā)電機的輸出電壓不變,則下列敘述正確的是( )
A. 只增大T1的原線圈匝數(shù)n1,可增大R消耗的功率
B. 若,則電壓表V1和V2的示數(shù)相等
C. 當用戶總電阻減小時,R消耗的功率增大
D. 當用戶總電阻減小時,電壓表V1和V2的示數(shù)都變小
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【題目】半徑為R的半圓弧槽固定在水平面上,質(zhì)量為m的物塊從P點靜止釋放,從槽口A點無碰撞地進入槽中,沿圓弧槽勻速率滑行到B點,P點到A點高度為h,重力加速度為g,則下列說法正確的是( 。
A. 物塊在A點對槽的壓力大小為
B. 物塊從A到B過程重力的平均功率為
C. 物塊到B點時重力的瞬時功率為
D. 物塊在B點時對槽的壓力大小為
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【題目】某探究小組利用氣墊導軌和光電門計時器等裝置探究動能定理.他們通過改變滑輪下端小盤中沙子的質(zhì)量來改變滑塊水平方向的拉力;滑塊上裝有寬為d的擋光片.實驗中,用天平稱出小盤和沙子的總質(zhì)量為m,滑塊(帶擋光片)的質(zhì)量為M,計時器顯示擋光片經(jīng)過光電門1和2的時間分別為Δt1,Δt2.
(1)在滿足____的條件下,才可以認為小盤和沙子的總重力所做的功等于繩的拉力對滑塊做的功.
(2)實驗中還必須測量的物理量是________,試寫出本次需要探究的關系式__________(用測量量和已知量表示).
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【題目】太陽帆是利用太陽光的光壓進行宇宙航行的一種航天器。由于這種推力很小,所以不能為航天器從地面起飛,但在沒有空氣阻力存在的太空,這種小小的推力仍然能為有足夠帆面面積的太陽帆提供 10-5~10-3g左右的加速度。如先用火箭把太陽帆送入低軌道,則憑借太陽光壓的加速,它可以從低軌道升到高軌道,甚至加速到第二、第三宇宙速度,飛離地球,飛離太陽系。如果帆面直徑為300米,可把0.5噸質(zhì)量的航天器在200多天內(nèi)送到火星;如果直徑大到2000米,可使5噸質(zhì)量的航天器飛出太陽系。
假設宇宙航行器太陽帆被涂裝成紅色,太陽光中紅光的輻射強度(即單位時間垂直輻射到單位面積上的能量)為P1,其它各色光的輻射總強度為P2,宇宙航行器太陽帆的受光面積為s,假設太陽帆能反射全部紅光,其它各色光全吸收,不考慮康普頓效應,光速為c,求航行器因為光照而獲得的動力F。(可以把紅光外的其余各色光等效地用某一特定頻率光代替)
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【題目】關于動能的理解,下列說法正確的是
A. 動能可以為負值
B. 一定質(zhì)量的物體動能變化時,速度一定變化,速度變化時,動能也一定變化
C. 動能不變的物體,一定處于平衡狀態(tài)
D. 描述物體的動能時,其實也是需要選擇參考系的,一般選地面或相對地面靜止的物體
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【題目】一個質(zhì)量為m的物體靜止放在光滑水平面上,在互成60°角的大小相等的兩個水平恒力作用下,經(jīng)過一段時間,物體獲得的速度為v,在力的方向上獲得的速度分別為v1、v2,那么在這段時間內(nèi),其中一個力做的功為( )
A. mv2/6B. mv2/4C. mv2/3D. mv2/2
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