題目列表(包括答案和解析)
(8分)電吉他是利用電磁感應(yīng)原理工作的一種樂器。如圖a所示為電吉他的擴(kuò)音器的原理圖,在金屬弦的下方置有一個連接到放大器的螺線管。一條形磁鐵固定在管內(nèi),當(dāng)撥動金屬弦后,螺線管內(nèi)就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化后可將電信號轉(zhuǎn)為聲音信號。
(1)金屬弦的作用類似“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中鐵芯的作用,則被撥動后靠近螺線管的過程中,通過放大器的電流方向?yàn)?U> (以圖象為準(zhǔn),填“向上”或“向下”)。
(2)下列說法正確的是
A.金屬弦上下振動的周期越大,螺線管內(nèi)感應(yīng)電流的方向變化也越快
B.金屬弦上下振動過程中,經(jīng)過相同位置時速度越大,螺線管中感應(yīng)電動勢也越大
C.若電吉他通過擴(kuò)音器發(fā)出的聲音隨感應(yīng)電流強(qiáng)度增大而變響,則增減螺線管匝數(shù)會起到調(diào)節(jié)音量的作用
D.電吉他通過擴(kuò)音器發(fā)出的聲音頻率和金屬弦振動頻率相同,則金屬弦振動越快,發(fā)出的聲波越容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
(3)若由于金屬弦的振動,螺線管內(nèi)的磁通量隨時間的變化如圖b所示,則對應(yīng)感應(yīng)電流的變化為:
某同學(xué)自行設(shè)計(jì)了一個探究電容器所帶電荷量與電容器兩極間電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖7甲所示。圖7甲中P為內(nèi)阻可忽略的電流傳感器。實(shí)驗(yàn)時,先將開關(guān)S1閉合,單刀雙擲開關(guān)S2擲向a,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭到某位置使電容C充電,當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定后記錄理想電壓表的示數(shù)。再將開關(guān)S2擲向b,使電容器放電。電流傳感器P將電容器充、放電過程中的電流數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算機(jī),在計(jì)算機(jī)上可顯示出電流i隨時間t變化曲線如圖7乙所示。然后改變滑動變阻器滑動頭位置,重復(fù)上述步驟,記錄多組電流隨時間變化曲線和電壓表的示數(shù)。對于這個實(shí)驗(yàn)過程和由圖象及數(shù)據(jù)所得出的結(jié)果,下列說法中正確的是( )
A.充電完畢時,充電電流為零,電容器兩板之間的電勢差也為零
B.圖7乙中的①、②兩段電流曲線與橫軸所圍圖形的面積相等
C.若要使充電完畢的電容器所帶電荷量增加,應(yīng)將圖6甲中S2接a,且滑動變阻器的滑動頭向左移動
D.電容器充電完畢后,將S2斷開,再將平行板電容器的兩板距離增大,則電壓表的示數(shù)不變
1 |
U |
1 |
E |
r |
E |
1 |
R2 |
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U |
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R2 |
某課題研究小組,收集了數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等用舊了的各種類型的電池,及從廢舊收音機(jī)上拆下的電阻、電容、電感線圈,F(xiàn)從這些材料中選取兩個待測元件,一是電阻R0(約為2kΩ),二是手機(jī)中常用的鋰電池(電動勢E標(biāo)稱值為3.7V,允許最大放電電流為100mA)。在操作臺上還準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材:
A.電壓表V(量程4V,電阻RV 約為4.0kΩ)
B.電流表A1(量程100mA,電阻RA1 約為5Ω)
C.電流表A2(量程2mA,電阻RA2 約為50Ω)
D.滑動變阻器R1(0~20Ω,額定電流1A)
E.電阻箱R2(0~999.9Ω,最小分度值0.1Ω)
F.開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干
(1)為了測定電阻R0的阻值,小組的一位成員,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路原理圖并選取了相應(yīng)的器材(電源用待測的鋰電池),其電路設(shè)計(jì)或器材選取中有不妥之處,你認(rèn)為應(yīng)該怎樣調(diào)整?___________________。
(2)在實(shí)際操作過程中,發(fā)現(xiàn)滑動變阻器R1、電流表A1已損壞,請用余下的器材測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r。
a.請你在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(標(biāo)注所用 器材符號),并用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連成實(shí)驗(yàn)電路。
b.為了便于分析,一般采用線性圖象處理數(shù)據(jù),請寫出與線性圖象對應(yīng)的相關(guān)物理量間的函數(shù)關(guān)系式________________。
選擇題
1
2
3
4
5
6
7
8
9
B
D
D
C
A
BC
ABC
BC
AD
三、簡答題:
10、正、反、10000
11、(1)并聯(lián)電阻箱后線路總電阻減小,從而造成總電流增大。
(2)① 調(diào)節(jié)電阻箱R,斷開開關(guān)K,將開關(guān)S接D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù);
②斷開開關(guān)K,再調(diào)節(jié)電阻箱R,將開關(guān)S接D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù);
(3)2.85;2.37
12、AD 13、BD
四、計(jì)算題:
14、解:根據(jù)題意,當(dāng)B與C剛脫離接觸的瞬間,C的水平速度達(dá)到最大,水平方向的加速度
為零,即水平方向的合外力為零.由于小球此時僅受重力和桿子作用力,而重力是豎直向下的,
所以桿子的作用力必為零.列以下方程:
mgsinθ=mv2/L,(3分)
vx=vsinθ,(2分)
vc=vx,(1分)
mgL(1―sinθ)=mv2/2+Mvc2/2(1分)
解以上各式得m/M=1/4(4分)
15.解:(1)由v-t圖可知道,剛開始,t=0時刻.線圈加速度為a=v0/t1?
此時感應(yīng)電動勢ε=ΔФ/Δt=ΔBL2/Δt,I=ε/R=ΔBL2/(ΔtR)
線圈此刻所受安培力為F=BIL=BΔBL3/(ΔtR)=ma,得到ΔB/Δt=mv0R/(B0t
(2)線圈t2時刻開始做勻速直線運(yùn)動,有兩種可能:
a.線圈沒有完全進(jìn)入磁場,磁場就消失,所以沒有感應(yīng)電流,回路電功率P=0.(3分)
b.磁場沒有消失,但線圈完全進(jìn)入磁場,盡管有感應(yīng)電流.所受合力為零,同樣做勻速直線運(yùn)動P=ε2/R=(2ΔBL2/Δt)2/R=
16.解:(1)開始砂輪給鐵板向前的滑動摩擦力F1=μ1FlN=0.3X100N=30N.
工作臺給平板的摩擦阻力F2=μ
鐵板先向右做勻加速直線運(yùn)動a=(F1-F2)/m=
加速過程鐵板達(dá)到的最大速度vm=ωR=5X0.
這一過程鐵板的位移Sl=vm/
此后砂輪給鐵板的摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力Fl,,F(xiàn)l’=F2,鐵板將做勻速運(yùn)動.
即整個過程中鐵板將先做加速度a=lm/s2的勻加速運(yùn)動,然后做vm=
(2)在加速運(yùn)動過程中,由vm=at1得t1=2s,
勻速運(yùn)動過程的位移為s2=L―s1=0.
所以加工一塊鐵板所用的時間為T=t1+t2=2.4s.(4分)
(3)E=ΔEk+Q1+Q2=136J.(4分)
17.(15分)解:(1)設(shè)帶電粒子從A點(diǎn)離開磁場區(qū)域,A點(diǎn)坐標(biāo)為(x、y),粒子旋轉(zhuǎn)的半徑為R,旋轉(zhuǎn)的圓心在C點(diǎn),旋轉(zhuǎn)圓心角為α,則x=一a+Rsinα,y= R―Rcosα,(4分)
解得(x+a)2+(y一R)2=R2.(2分)
可見,所加磁場的邊界的軌跡是一個以(一a,R)為圓心,半徑為R=mVo/Bq的圓.該圓位于x軸上方且與P1點(diǎn)相切.(1分)
(2)根據(jù)對稱性可得出在P2處所加的磁場最小區(qū)域也是圓,(1分)
同理可求得其方程為(x-a)2+(y一R)2=R2 (2分)
圓心為(a,R),半徑為R=mVo/Bq,該圓位于x軸上方且與P2點(diǎn)相切;(2分)
根據(jù)左手定則判斷,磁場方向垂直于xOy平面向里;(1分)
沿圖示v0方向射出的帶電粒子運(yùn)動的軌跡如圖所示.(2分)
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