題目列表(包括答案和解析)
在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,使質(zhì)量為m=1.00 kg的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示.O點為打下的第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其他點未畫出).已知打點計時器每隔0.02 s打一個點,當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80 m/s2,那么:
(1)重物與紙帶的哪端相連 ?(填左端或右端)
(2)在A、B、C三點中選取合適的點,并計算從O點到該點的重物重力勢能減少量ΔEp= J,動能增加量ΔEk= J。 (結(jié)果取3位有效數(shù)字)
(1)試在圖甲上畫出金屬框從磁場中拉出的過程中,感應電流的方向。
(2)求t=4.0 s時金屬線框的速度
(3)求t=4.0 s時力F的大小
(19分)如圖所示的平行板器件中,存在相互垂直的勻強磁場和勻強電場,磁場的磁感應強度B1 =" 0.40" T,方向垂直紙面向里,電場強度E = 2.0×105 V/m,PQ為板間中線.緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標系的第一象限內(nèi),有垂直紙面的正三角形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出),磁感應強度B2 =" 0.25" T。一束帶電量q = 8.0×10-19 C,質(zhì)量m = 8.0×10-26 kg的正離子從P點射入平行板間,不計重力,沿中線PQ做直線運動,穿出平行板后從y軸上坐標為(0,0.2m)的Q點垂直y軸射向三角形磁場區(qū),離子通過x軸時的速度方向與x軸正方向夾角為60°。則:
(1)離子運動的速度為多大?
(2)若正三角形區(qū)域內(nèi)的勻強磁場方向垂直紙面向外,離子在磁場中運動的時間是多少?
(3)若正三角形區(qū)域內(nèi)的勻強磁場方向垂直紙面向里,正三角形磁場區(qū)域的最小邊長為多少?
(4)第(3)問中離子出磁場后經(jīng)多長時間到達X軸?
如圖所示,abcd為質(zhì)量M=2 kg的導軌,放在光滑絕緣的水平面上,另有一根重量m=0.6 kg的金屬棒PQ平行于bc放在水平導軌上,PQ棒左邊靠著絕緣的豎直立柱ef(豎直立柱光滑,且固定不動),導軌處于勻強磁場中,磁場以cd為界,左側(cè)的磁場方向豎直向上,右側(cè)的磁場方向水平向右,磁感應強度B大小都為0.8 T.導軌的bc段長L=0.5 m,其電阻r=0.4Ω,金屬棒PQ的電阻 R=0.2Ω,其余電阻均可不計.金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)=0.2.若在導軌上作用一個方向向左、大小為F=2 N的水平拉力,設導軌足夠長,重力加速度g取 10 m/s2,試求:
導軌運動的最大加速度;
導軌的最大速度;
定性畫出回路中感應電流隨時間變化的圖線。
一、單項選擇題:(每小題4分,共24分)
1
2
3
4
5
6
C
C
D
C
7
8
9
10
11
BCD
BD
BCD
二、不定項選擇題(每小題5分,共25分)
三、填空題(每小題5分,共40分;第一空2分,第二空3分)
12、,
13、10,288.7
14、,h┱(Ssinθ-h(huán) cosθ)
15、v=(2+4n)m/s(n=0,1,2,……)[寫(2+8n)或(6+8n)也正確],負
16、,
17、2,直線截距下移、斜率減小
18、1┱6,
19、2,>
四、計算題:
20、(10分)
(1)從活塞上方的壓強達到p0到活塞上方抽成真空的過程為等溫過程:
1.5p0´V1=0.5p0´V2(2分),V2=3V1(1分),
緩慢加熱,當活塞剛碰到玻璃管頂部時為等壓過程:
=(2分),T2=1.2 T1,(1分)
(2)繼續(xù)加熱到1.8T1時為等容過程:
=(公式2分,代入1分),p=0.75p0(1分)
21、(10分)
不正確。(1分)由于小球沿圓弧CEA運動不是勻變速運動,不能僅根據(jù)末速度大小和路程來比較t1與t2的大小。(1分)
正確解:設CDA斜面傾角為θ
則 2R sin q=at12=gt12 sin q(R為圓半徑)(2分)
解得t1==s=0.89s (1分)
物體沿圓弧CEA運動時,由于圓弧CEA對應的圓心角小于5°,所以小球的運動可以看成單擺的簡諧振動,所以有t2===0.7s (3分)
所以 t1>t2。(2分)
22、(12分)
(1)電動機的功率 P=UI=1200W (2分)
電動機輸出的機械功率 P機=ηP電=720W (1分)
當汽車以最大速度行駛時 F牽=Ff=0.05Mg=300N (1分)
根據(jù) P機=F牽vm (2分)
求出最大速度 vm=2.4(m/s) (1分)
(2)設太陽到地面的距離是R,以太陽為球心,以R為半徑的面積為S=4πR2
由題意可知=P0 得:R= (3分)
代入數(shù)據(jù)求出 R=1.5×
23.(13分)
(1)小輪對斜面的壓力FN=Mg/cosθ(2分)
對斜面體進行受力分析,可知F=FN sinθ=Mgsinθ/cosθ(3分)=750N(2分)
(2)根據(jù)運動的分解:vM=vm tanθ (2分)
根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒:Mgh=M vM2+m vm2 (3分)
兩式聯(lián)立,解得斜面體的速度: vm=≈
24.(14分)
(1)由表格中數(shù)據(jù)可知:金屬棒先做加速度減小的加速運動,最后以
PG=mgv=0.01×10×7=0.7W (公式1分,結(jié)果1分)
(2)根據(jù)動能定理:WG+W安=mvt2-mv02 (2分)
W安=mvt2-mv02-mgh=×0.01×72-0.01×10×3.5=-0.105J(1分)
QR=E電=×0.105=0.06 J (2分)
(3)當金屬棒勻速下落時,G=F安 → mg=BIL= (2分)
解得:BL==0.1 (1分)
電量q=It===
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