【題目】宏觀規(guī)律是由微觀機制所決定的。從微觀角度看,在沒有外電場的作用下,導線中的自由電子如同理想氣體分子一樣做無規(guī)則地熱運動,它們朝任何方向運動的概率是一樣的,則自由電子沿導線方向的速度平均值為0,宏觀上不形成電流。如果導線中加了恒定的電場,自由電子的運動過程可做如下簡化:自由電子在電場的驅動下開始定向移動,然后與導線內不動的粒子碰撞,碰撞后電子沿導線方向的定向速度變?yōu)?/span>0,然后再加速、再碰撞……,在宏觀上自由電子的定向移動形成了電流。
(1)在一段長為L、橫截面積為S的長直導線兩端加上電壓U。已知單位體積內的自由電子數(shù)為n,電子電荷量為e,電子質量為m,連續(xù)兩次碰撞的時間間隔為t。僅在自由電子和金屬離子碰撞時才考慮粒子間的相互作用。
①求自由電子定向移動時的加速度大小a;
②求在時間間隔t內自由電子定向速度的平均值;
③推導電阻R的微觀表達式。
(2)請根據(jù)電阻的微觀機制猜想影響金屬電阻率的因素有哪些,并說明理由。
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【題目】如圖所示,傾角θ為37°的粗糙斜面被固定在水平地面上,質量為12.5kg的物塊,在沿平行于斜面向上的拉力F作用下從斜面的底端由靜止開始運動,力F作用2s后撤去,物體在斜面上繼續(xù)上滑1.2s后,速度減為零,已知F=200N.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù);
(2)物體在斜面上能夠通過的總路程.
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【題目】如圖,電吉他的拾音器由磁體及繞在其上的線圈組成,磁體產(chǎn)生的磁場使金屬琴弦磁化,磁化的琴弦也有了磁性。當某根琴弦被撥動而相對線圈振動時,線圈中就會產(chǎn)生相應的電流,并最終還原為聲音信號。下列說法正確的是
A. 若磁體失去磁性,電吉他仍能正常工作
B. 換用尼龍材質的琴弦,電吉他仍能正常工作
C. 琴弦振動的過程中,線圈中電流的方向不會發(fā)生變化
D. 拾音器的作用是利用電磁感應把琴弦的振動信號轉化為電信號
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【題目】物體做勻加速直線運動,其加速度的大小為3m/s2,那么在任意1s內( )
A.物體的末速度一定等于初速度的3倍
B.物體的初速度一定比前1秒的末速度大3m/s
C.物體的末速度一定比初速度大3m/s
D.物體的末速度一定比前一秒的初速度大6m/s
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【題目】關于物體的內能,下列說法正確的是
A. 熱水的內能一定比冷水的大
B. 當溫度等于時,分子動能為零
C. 分子間距離為時,分子勢能不一定為零
D. 溫度相等的氫氣和氧氣,它們的分子平均動能相等
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【題目】為了監(jiān)測變電站向外輸電情況,要在變電站安裝互感器,其接線如圖所示.兩變壓器匝數(shù)分別為n1、n2和n3、n4,a和b是交流電表.則( )
A. n1>n2
B. n3>n4
C. a為交流電流表,b為交流電壓表
D. a為交流電壓表,b為交流電流表
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【題目】如圖所示,足夠長的平行光滑U形導軌傾斜放置,所在平面傾角θ=37°,導軌間的距離L=1.0 m,下端連接R=1.6 Ω的電阻,導軌電阻不計,所在空間均存在磁感應強度B=1.0 T、方向垂直于導軌平面的勻強磁場,質量m=0.5 kg、電阻r=0.4 Ω的金屬棒ab垂直置于導軌上,現(xiàn)用沿軌道平面且垂直于金屬棒、大小F=5.0 N的恒力使金屬棒ab從靜止起沿導軌向上滑行,當金屬棒滑行2.8 m后速度保持不變.求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)
(1)金屬棒勻速運動時的速度大小v;
(2)當金屬棒沿導軌向上滑行的速度v′=2 m/s時,其加速度的大小a.
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【題目】如圖,用跨過光滑定滑輪的纜繩將誨面上一艘失去動力的小船沿直線拖向岸邊。已知拖動纜繩的電動機功率恒為P,小船的質量為m,小船受到的阻力大小恒為乒經(jīng)過A點時的速度大小為v0,小船從A點沿直線加速運動到B點經(jīng)歷時間為f,小船到B點時繩子與水平方向的夾角為θ,A、B兩點間距離為d,纜繩質量忽略不計,則下列說法正確的是
A. 小船從A點運動到B點的全過程阻力做功為fd
B. 小船經(jīng)過B點時的速度大小為
C. 小船在A點時的加速度大小為
D. 小船在B點時的加速度大小為
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【題目】如圖所示,內壁光滑的固定氣缸水平放置,其右端由于有擋板,厚度不計的活塞不能離開氣缸,氣缸內封閉著一定質量的理想氣體,活塞距氣缸右端的距離為0.2m。現(xiàn)對封閉氣體加熱,活塞緩慢移動,一段時間后停止加熱,此時封閉氣體的壓強變?yōu)?/span>2×105Pa。已知活塞的橫截面積為0.04m2,外部大氣壓強為1×105Pa,加熱過程中封閉氣體吸收的熱量為2000J,則封閉氣體的內能變化量為( )
A.400JB.1200JC.2000JD.2800J
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