【題目】如圖所示,在光滑水平面上有寬度為d的勻強磁場區(qū)域,邊界線MN平行于PQ,磁場方向垂直平面向下, 磁感應(yīng)強度大小為B,邊長為L(L <d)的正方形金屬線框,電阻為R,質(zhì)量為m,在水平向右的恒力F作用下,從距離MN為處由靜止開始運動,線框右邊到MN時速度與到PQ時的速度大小相等,運動過程中線框右邊始終與MN平行,則下列說法正確的是( )
A. 線框在進(jìn)磁場和出磁場的過程中,通過線框橫截面的電荷量不相等
B. 線框的右邊剛進(jìn)人磁場時所受安培力的大小為
C. 線框進(jìn)人磁場過程中一直做加速運動
D. 線框右邊從MN運動到PQ的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱小于Fd
【答案】B
【解析】
A. 線框在進(jìn)磁場和出磁場的過程中,通過線框橫截面的電荷量
磁通量的變化和線框電阻為R不變,則通過線框橫截面的電荷量相等,故A錯誤;
B. 框的右邊剛進(jìn)人磁場時的速度
v==
產(chǎn)生的感應(yīng)電流
I==
線框的右邊剛進(jìn)人磁場時所受安培力的大小
F安=BIL=
故B正確;
C.由題知,線框右邊到MN時速度與到PQ時的速度大小相等,且有L <d,則線框全部進(jìn)入磁場后在恒力F作用下做加速運動,所以線框進(jìn)人磁場過程中可能一直做減速運動,也可能先減速后勻速運動,故C錯誤;
D. 由題知,線框右邊到MN時速度與到PQ時的速度大小相等,由動能定理知,線框右邊從MN運動到PQ的過程中,合外力做的總功為零,恒力F做的功WF=Fd,則恒力F做的功與克服安培力做的功大小相等;克服安培力做多少功,線框中就產(chǎn)生多少電能,所以線框中產(chǎn)生的焦耳熱等于Fd,故D錯誤。
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【題目】如圖所示,一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場,直徑CD始絡(luò)與MN垂直。從D點到達(dá)邊界開始到C點進(jìn)入磁場為止,下列結(jié)論正確的是( )
A. 感應(yīng)電流方向不變
B. CD段直線始終不受安培力
C. 感應(yīng)電動勢最大值E=Bav
D. 感應(yīng)電動勢平均值
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【題目】A、B兩球在光滑的水平面上同向運動,mA=lkg,mB=2kg,=6m/s,=2 m/s,當(dāng)A球追上B球并發(fā)生碰撞后,A、B兩球速度的可能值是( )
A. vA′=-4m/s,vB′=7m/s
B. vA′ =2m/s,vB′=4m/s
C. vA′=5 m/s,vB′=2.5 m/s
D. vA′=7 m/s,vB′=1.5m/s
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【題目】2019年3月10日,全國政協(xié)十三屆二次會議第三次全體會議上,相關(guān)人士透露:未來十年左右,月球南極將出現(xiàn)中國主導(dǎo)、多國參與的月球科研站,中國人的足跡將踏上月球。假設(shè)你經(jīng)過刻苦學(xué)習(xí)與訓(xùn)練后成為宇航員并登上月球,你站在月球表面沿水平方向以大小為v0的速度拋出一個小球,小球經(jīng)時間t落到月球表面上的速度方向與月球表面間的夾角為θ,如圖所示。已知月球的半徑為R,引力常量為G。下列說法正確的是
A. 月球表面的重力加速度為
B. 月球的質(zhì)量為
C. 月球的第一宇宙速度
D. 繞月球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的最小周期為
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【題目】如圖甲所示,兩根光滑固定導(dǎo)軌相距0.4m豎直放置,導(dǎo)軌電阻不計,在導(dǎo)軌末端P、Q兩點用兩根等長的細(xì)導(dǎo)線懸掛金屬棒cd.棒cd的質(zhì)量為0.01kg,長為0.2 m,處于磁感應(yīng)強度為B0=0.5T的勻強磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里.相距0.2 m的水平虛線MN和JK之間的區(qū)域內(nèi)存在著垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場,且磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示.在t=0時刻,質(zhì)量為0.02kg、阻值為0.3Ω的金屬棒ab從虛線MN上方0.2m高度處,由靜止開放釋放,下落過程中保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好,結(jié)果棒ab在t1時刻從上邊界MN進(jìn)入磁場,并在磁場中做勻速運動,在t2時刻從下邊界JK離開磁場,g取10 m/s2.求:
(1)在0~t1時間內(nèi),電路中感應(yīng)電動勢的大。
(2)在t1~t2時間內(nèi),棒cd受到細(xì)導(dǎo)線的總拉力為多大;
(3)棒cd在0~t2時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱.
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【題目】為了測某電源的電動勢和內(nèi)阻,實驗室提供了如下器材:
電阻箱R,定值電阻Rn,兩個電流表A1、A2,電鍵S1,單刀雙擲開關(guān)S2,待測電源,導(dǎo)線若干。實驗小組成員設(shè)計如圖甲所示的電路圖。
(1)閉合電鍵S1,斷開單刀雙擲開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R1,讀出電流表A2的示數(shù)I0;將單刀雙擲開關(guān)S2合向1,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表A2的示數(shù)仍為I0,此時電阻箱阻值為R2,則電流表A1的阻值RA1=_____。
(2)將單刀雙擲開關(guān)S2合向2,多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,記錄每次調(diào)節(jié)后的電阻箱的阻值R及電流表A1的示數(shù)I,實驗小組成員打算用圖象分析I與R的關(guān)系,以電阻箱電阻R為橫軸,為了使圖象是直線,則縱軸y應(yīng)取_____。
A.I B.I2 C.1/I D.1/I2
(3)若測得電流表A1的內(nèi)阻為1Ω,定值電阻R0=2Ω,根據(jù)(2)選取的y軸,作出y﹣R圖象如圖乙所示,則電源的電動勢E=_____V,內(nèi)阻r=_____Ω。
(4)按照本實驗方案測出的電源內(nèi)阻值_____。(選填“偏大”、“偏小”或“等于真實值”)
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【題目】用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。
主要實驗步驟如下:
a.安裝好實驗器材。接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿長木板運動,重復(fù)幾次。
b.選出一條點跡清晰的紙帶,找一個合適的點當(dāng)作計時起點O(t=0),然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數(shù)點,如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。
c.通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度,分別記作v1、v2、v3、v4、v5……
d.以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)紙上描點,如圖3所示。
結(jié)合上述實驗步驟,請你完成下列任務(wù):
(1)在下列儀器和器材中,還需要使用的有____________和___________(填選項前的字母)。
A.電壓合適的50 Hz交流電源
B.電壓可調(diào)的直流電源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平(含砝碼)
(2)在圖3中已標(biāo)出計數(shù)點A、B、D、E對應(yīng)的坐標(biāo)點,請在該圖中標(biāo)出計數(shù)點C對應(yīng)的坐標(biāo)點,并畫出v-t圖像_____________。
(3)觀察v-t圖像,可以判斷小車做勻變速直線運動,其依據(jù)是___________。v-t圖像斜率的物理意義是______________________。
(4)描繪v-t圖像前,還不知道小車是否做勻變速直線運動。用平均速度表示各計數(shù)點的瞬時速度,從理論上講,對△t的要求是______(選填“越小越好”或“與大小無關(guān)”);從實驗的角度看,選取的△x大小與速度測量的誤差______(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。
(5)早在16世紀(jì)末,伽利略就猜想落體運動的速度應(yīng)該是均勻變化的。當(dāng)時只能靠滴水計時,為此他設(shè)計了如圖4所示的“斜面實驗”,反復(fù)做了上百次,驗證了他的猜想。請你結(jié)合勻變速直線運動的知識,分析說明如何利用伽利略“斜面實驗”檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的_____________________。
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【題目】小船在靜水中的航速為2m/s,河水的流速為1.5m/s。若小船渡河的最短時間為100s。下列說法正確的是
A. 河的寬度為200m
B. 當(dāng)小船以最短時間渡河時,小船到達(dá)對岸的位置與出發(fā)點間的距離為250m
C. 小船船頭方向與河岸成某一角度進(jìn)行渡河時,船的實際速度可以達(dá)到3.5m/s
D. 小船船頭方向與河岸成30°角渡河時,渡河的時間為200s
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【題目】某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗來驗證碰撞過程中的動量守恒。軌道AOB在O處平滑相接,B右側(cè)為粗糙水平面,有兩個材料及表面粗糙程度均相同的小物塊甲、乙,其質(zhì)量分別為m1和m2(m1>m2),令小物塊甲從斜面上M點由靜止下滑,運動至粗糙水平面上的C點速度恰好減為0,測量B、C間距為x0,把小物塊乙置于B點,小物塊甲仍從斜面上M點由靜止下滑,小物塊甲與小物塊乙碰撞后,在粗糙水平面上的位移分別為x1、x2。
(1)為驗證碰撞過程動量守恒,是否需要測量小物塊與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)?___________(選填“是”或“否”);小物塊甲與軌道AOB間的摩擦力是否影響實驗結(jié)果?___________(選填“是”或“否”)。
(2)若滿足關(guān)系式______________,則二者碰撞過程動量守恒。
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