考生須知:
1. 本卷滿分100分,考試時間90分鐘;
2. 答題前,在答題卷指定區(qū)域填寫班級、姓名、考場號、座位號及準(zhǔn)考證號并填涂相應(yīng)數(shù)字;
3. 所有答案必須寫在答題卷上,寫在試卷上無效;
4. 考試結(jié)束后,只需上交答題卷。
選擇題部分
一、選擇題1(本題共13小題,每小題3分,共39分。每小題列出的四個選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分)
1. 下列選項中,物理量是矢量且對應(yīng)單位是國際制單位的是( )
A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度、TB. 功率、W
C. 電流、AD. 時間、t
答案:A
解析:A.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,對應(yīng)的國際制單位是特斯拉(T),故A正確;
B.功率是標(biāo)量,對應(yīng)的國際制單位是瓦特(W),故B錯誤;
C.電流強(qiáng)度是標(biāo)量,對應(yīng)的國際制單位是安培(A),故C錯誤;
D.時間是標(biāo)量,對應(yīng)的國際制單位是秒(s),故D錯誤。
故選A。
2. 如圖是一輛前驅(qū)汽車受驅(qū)動力的示意圖,下列關(guān)于該汽車的受力說法正確的是( )
A. 當(dāng)汽車加速前進(jìn)時,汽車前輪受到地面向前的摩擦力大于前輪對地面向后的摩擦力
B. 當(dāng)汽車加速前進(jìn)時,汽車前輪受到地面向前的摩擦力等于前輪對地面向后的摩擦力
C. 只有汽車勻速前進(jìn)時,汽車前輪受到地面向前的摩擦力等于前輪對地面向后的摩擦力
D. 汽車后輪對地面的摩擦力方向與汽車運動方向相反
答案:B
解析:ABC.汽車前輪受到地面向前的摩擦力與前輪對地面向后的摩擦力是一對相互作用力,故AC錯誤,B正確;
D.汽車后輪對地面的摩擦力方向與汽車運動方向相同,故D錯誤。
故選B。
3. 如圖是某次龜兔賽跑的x-t圖像,預(yù)設(shè)終點為,下列說法錯誤的是( )
A. 兔子和烏龜從同一地點、不同時刻出發(fā)B. 烏龜一直做勻速直線運動
C. 兔子兩次加速超越烏龜D. 兔子先到達(dá)終點
答案:C
解析:A.兔子和烏龜均從坐標(biāo)原點出發(fā),出發(fā)時刻不同,烏龜零時刻出發(fā),兔子時刻出發(fā),A正確,不符合題意;
B.烏龜?shù)膱D線為傾斜直線,其一直做勻速直線運動,B正確,不符合題意;
C.兔子兩次超越烏龜,但超越時兔子均做勻速直線運動,C錯誤,符合題意;
D.兔子先到達(dá)終點處,D正確,不符合題意。
故選C。
4. 如圖,在光滑水平面上放置物體B,小球A從B的頂端沿光滑曲面由靜止下滑,在小球A下滑過程中( )
A. 物體B對小球A的支持力不做功B. 物體B對小球A的支持力做負(fù)功
C. 物體B對小球A的支持力做正功D. 小球A與物體B構(gòu)成系統(tǒng)動量守恒
答案:B
解析:ABC.物體B在壓力作用下向左運動,則物體B對小球A的支持力做負(fù)功,AC錯誤,B正確;
D.小球A與物體B組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒,豎直方向不守恒,D錯誤。
故選B。
5. 如圖,一個帶電小球電荷量為+q以初速度從斜面AB的頂端水平拋出,經(jīng)過時間t恰好落在斜面底端B點,若在圖中區(qū)域加豎直向下的勻強(qiáng)電場E,且,小球仍以v0水平拋出,則( )
A. 小球恰好落在B點B. 小球落在水平面BC上
C. 小球下落時間為D. 小球下落時間為
答案:D
解析:由題意

加豎直電場后,小球加速度變?yōu)?g,則小球運動時間變?yōu)?,將落到斜面上,不會到達(dá)B點。
故選D。
6. 如圖表示某電場等勢面的分布情況,下列說法正確的是( )
A. 將試探電荷放在電場中的A點,試探電荷受的靜電力的方向沿該處曲線的切線方向
B. 在電場中的A、B兩點放置相同試探電荷,試探電荷受到時的靜電力大小相等
C. 在電場中的A、B兩點放置相同試探電荷,試探電荷電勢能的大小相等
D. 把電子從b等勢面移動到e等勢面,電子的電勢能增加了15eV
答案:C
解析:A.電場線方向和等勢線垂直,將試探電荷放在電場中的A點,試探電荷受的靜電力的方向沿該處曲線切線的垂線方向,故A錯誤;
B.根據(jù)等勢線的分布情況可知A、B兩點的電場線疏密程度不同,電場強(qiáng)度大小不同,則在電場中的A、B兩點放置相同試探電荷時,根據(jù)
可知試探電荷受到時的靜電力大小不相等,故B錯誤;
C.同一等勢面電勢相同,則在電場中的A、B兩點放置相同試探電荷,根據(jù)
可知試探電荷電勢能的大小相等,故C正確;
D.把電子從b等勢面移動到e等勢面,電場力做功為
電場力做正功,電子的電勢能減少了15eV,故D錯誤。
故選C。
7. 如圖,在LC電路中,電容為C,電感為L。已充電的平行電容器兩極板水平放置。開關(guān)S斷開時,極板間有一帶負(fù)電的灰塵恰好靜止,灰塵質(zhì)量為m,電量為,開關(guān)S閉合時,灰塵在電容器內(nèi)運動,灰塵未碰到極板。。則( )
A. 開關(guān)S斷開時,上極板帶負(fù)電
B. 開關(guān)S閉合后,通過電感線圈的電流逐漸變小
C. 開關(guān)S閉合后,灰塵加速度最大時,線圈中電流為零
D. 開關(guān)S閉合后,灰塵加速度最大時,線圈中電流最大
答案:C
解析:A.開關(guān)S斷開時,極板間有一帶負(fù)電的灰塵恰好靜止,可知電場力向上,上極板帶正電,故A錯誤;
B.由于自感,開關(guān)S閉合后,放電過程中,通過電感線圈的電流逐漸變大,故B錯誤;
CD.開關(guān)S閉合后,回路中逆時針電流先增大后減小,當(dāng)反向充電完成時,下極板帶正電量最大,灰塵加速度最大,線圈中電流為零,故C正確,D錯誤。
故選C。
8. “北斗”第49顆衛(wèi)星(IGSO-3)是“北斗”系統(tǒng)重要組成部分,該衛(wèi)星繞地球做圓周運動,運動周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,軌道平面與地球赤道平面成一定夾角,該衛(wèi)星離地高度為h,已知地轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)周期為T,地球半徑為R,萬有引力常量為G,則( )
A. 該衛(wèi)星軌道半徑大于“靜止”在赤道上空的同步衛(wèi)星
B. 該衛(wèi)星運動速度大于第一宇宙速度
C. 地球的質(zhì)量為
D. 該衛(wèi)星相對于地面的位置不發(fā)生變化
答案:C
解析:AD.該衛(wèi)星繞地球做圓周運動,運動周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,故該衛(wèi)星軌道半徑等于“靜止”在赤道上空的同步衛(wèi)星,由于該衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面成一定夾角,故該衛(wèi)星相對于地面的位置會發(fā)生變化,AD錯誤;
B.第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的運行速度,即最大環(huán)繞速度,故該衛(wèi)星運動速度小于第一宇宙速度,B錯誤;
C.由引力作為向心力可得
解得
C正確。
故選C。
9. 課外興趣小組設(shè)計實驗,計算高空墜物對行人可能造成的傷害:設(shè)一個50g的雞蛋從16樓自由落下,與地面撞擊時雞蛋的豎直高度為5cm,認(rèn)為雞蛋下沿落地后,雞蛋上沿的運動是勻減速運動,不計空氣阻力。則該雞蛋對地面產(chǎn)生的平均沖擊力約為( )
A. 45NB. 450NC. 900ND. 4500N
答案:B
解析:16樓高度
根據(jù)
雞蛋下沿落地速度約
根據(jù)
得地面對雞蛋的作用力
F=-450N
負(fù)號表示方向向上,根據(jù)牛頓第三定律,該雞蛋對地面產(chǎn)生的平均沖擊力約為450N。
故選B。
10. 下列關(guān)于傳感器元件說法正確的是( )
A. 如圖甲,當(dāng)磁體靠近“干簧管”時,“干簧管”能起到開關(guān)的作用是由于電磁感應(yīng)
B. 如圖乙,是一種電感式微小位移傳感器,物體1連接軟鐵芯2插在空心線圈3中,當(dāng)物體1向右發(fā)生微小位移時,線圈自感系數(shù)變大
C. 如圖丙是一光敏電阻,當(dāng)強(qiáng)光照射時,電阻變大
D. 如圖丁,當(dāng)力F越大,金屬梁彎曲形變越大,應(yīng)變片的電阻變化就越大
答案:D
解析:A.干簧管是一種能夠感知磁場的傳感器,經(jīng)常被用于控制電路的通斷,A錯誤;
B.當(dāng)物體1向右發(fā)生微小位移時,鐵芯插入的長度變小,線圈自感系數(shù)變小,B錯誤;
C.光敏電阻,當(dāng)強(qiáng)光照射時,電阻變小,C錯誤;
D.當(dāng)力F越大,金屬梁彎曲形變越大,應(yīng)變片的電阻變化就越大,D正確。
故選D。
11. 手機(jī)相機(jī)中有一個閃光燈電路,如圖所示,電源E=4.2V對電容器C充電,當(dāng)電容器兩端電壓升到3.7V時,閃光燈L瞬間導(dǎo)通并發(fā)光,電容器放電后,閃光燈L斷開并熄滅,接來下電源再次對電容器充電,關(guān)于此電路下列說法正確的( )
A. 減小R的電阻,充電時間變長
B. 電源對電容器充電時,通過電阻R的電流不變
C. 將電源E增大為5V,閃光燈閃光一次通過的電荷量增大
D. 若電容器C增大,閃光燈閃光一次通過的電荷量增大
答案:D
解析:A.減小R的電阻,充電過程中平均電流I增大,根據(jù)Q=It可知充電時間變短,故A錯誤;
B.電源對電容器充電時,電容器電荷量增加,電壓增加,已知電容器兩端電壓和電阻R兩端電壓、電源內(nèi)阻兩端電壓之和等于電源電動勢,則電容器兩端電壓增加時,電阻R和內(nèi)阻兩端的電壓減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,通過R的電流減小,故B錯誤;
C.將電源E增大為5V,當(dāng)電源給電容器充電,達(dá)到閃光燈擊穿電壓3.7V時,閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光,根據(jù)Q=CU可知,閃光燈閃光一次通過的電荷量不變,故C錯誤;
D.電容器兩端的電壓與閃光燈兩端的電壓相等,當(dāng)電源給電容器充電,達(dá)到閃光燈擊穿電壓時,閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光,所以閃光燈發(fā)光電壓一定,若C增大,根據(jù)Q=CU可知,閃光燈閃光一次通過的電荷量增大,故D正確。
故選D。
12. 如圖所示,單匝矩形線圈面積為S,線圈電阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞OO'軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,外電路電阻為R,則( )
A. 通過外電阻R的電流方向周期性變化
B. 用多用電表的交流擋測量R兩端的電壓時,電表示數(shù)周期性變化
C. 當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中,通過電阻R的電荷量為零
D. 當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量
答案:D
解析:A.線圈與外電路之間通過換向器連接,所以外電路中的電流方向恒定不變,故A錯誤;
B.用多用電表的交流擋測量R兩端的電壓時,測得的是電壓的有效值而非瞬時值,所以不會呈周期性變化,故B錯誤;
C.當(dāng)線圈通過中性面(90°位置)的時候,線圈中的電流方向發(fā)生改變,線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程與線圈從90°位置轉(zhuǎn)到180°位置的過程,線圈中通過線圈橫截面的電荷量大小相等,電流方向相反,所以整個過程中線圈中通過線圈橫截面的電荷量為零,但是由于線圈與外電路之間通過換向器連接,外電路中的電流方向恒定不變,通過電阻R的電荷量不為零,故C錯誤;
D.線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為
電動勢有效值為
回路中產(chǎn)生有效電流大小為
線圈轉(zhuǎn)動的周期為
當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中,經(jīng)過的時間為
所以,此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為
故D正確。
故選D。
13. 最近兩年洗地機(jī)這一新鮮家電逐漸流行,便利了人們的生活?,F(xiàn)有某品牌洗地機(jī),如圖所示其工作參數(shù)如圖表,其工作模式有強(qiáng)效、節(jié)能兩種,強(qiáng)效模式下,該洗地機(jī)以額定功率工作,節(jié)能模式下,以額定功率的一半功率工作,兩種模式下,其工作電壓均相同,其續(xù)航時間是按照節(jié)能模式工作計算得到的,則下列說法正確的是( )
A. 該洗地機(jī)在節(jié)能模式下工作電流為6A
B. 該洗地機(jī)在節(jié)能模式下的工作電流為0.1A
C. 該洗地機(jī)內(nèi)阻約為3Ω
D. 強(qiáng)效模式下,該洗地機(jī)的工作電壓約為36V
答案:A
解析:AB.該洗地機(jī)在節(jié)能模式下的工作電流為
故A正確,B錯誤;
C.根據(jù)題中條件,無法得出該洗地機(jī)內(nèi)阻,故C錯誤;
D.兩種模式下,其工作電壓均相同,根據(jù)
該洗地機(jī)的工作電壓
故D錯誤。
故選A。
二、選擇題II(本題共2小題,每小題3分,共6分,每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)
14. 如圖所示,消聲器是用來削弱高速氣流產(chǎn)生噪聲的儀器。波長為λ的聲波沿水平向右的管道傳播,到達(dá)a處時,沿上下兩條細(xì)管道傳播,在b處相遇時,可削弱噪聲。則對此現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A. 該消聲器是利用聲波的衍射現(xiàn)象
B. 該消聲器是利用聲波的干涉現(xiàn)象
C. 削弱噪聲要達(dá)到良好效果的條件是:由a到b的兩條聲波傳播路程之差為nλ(n=1、2、3)
D. 削弱噪聲要達(dá)到良好效果的條件是:由a到b的兩條聲波傳播路程之差為
答案:BD
解析:AB.該消聲器是利用聲波的干涉現(xiàn)象,故A錯誤,B正確;
CD.當(dāng)由a到b的兩條聲波傳播路程之差為半波長的奇數(shù)倍時,b點為振動減弱點。所以削弱噪聲要達(dá)到良好效果的條件是:由a到b的兩條聲波傳播路程之差為,故C錯誤,D正確。
故選BD。
15. 下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的描述正確的是( )
A. 如圖甲,光導(dǎo)纖維能夠使光在有機(jī)玻璃內(nèi)傳播,內(nèi)芯的折射率比外套大
B. 圖乙是圓孔衍射所形成的圖樣
C. 圖丙是劈尖干涉,右側(cè)墊塊是兩張紙片,當(dāng)抽去一張紙片后條紋間距變大
D. 如圖丁,相機(jī)使用偏振濾光片能減弱玻璃表面反射光的影響,說明光是橫波
答案:ACD
解析:A.圖甲,根據(jù)光的全反射,光導(dǎo)纖維能夠使光在有機(jī)玻璃內(nèi)傳播,內(nèi)芯的折射率比外套大,故A正確;
B.圖乙相鄰兩明(暗)條紋間距相等,是光的干涉所形成的圖樣,故B錯誤;
C.抽去一張紙片后,空氣薄膜的厚度變化范圍減小,以致干涉時的光程差的變化范圍減小,故條紋數(shù)減少,條紋變疏,故C正確;
D.相機(jī)使用偏振濾光片能減弱玻璃表面反射光的影響,說明光是橫波,故D正確。
故選ACD。
非選擇題部分
三、非選擇題(本題共5小題,共55分)
16. 某課外物理興趣小組設(shè)計如圖甲所示裝置,利用該裝置做“探究加速度與力的關(guān)系”的實驗,操作如下;
①掛上槽碼,調(diào)整長木板的傾角,使質(zhì)量為M的小車恰能勻速下滑;
②取下槽碼盤和槽碼,利用天平測出其質(zhì)量m,讓小車沿長木板下滑;設(shè)小車受到的合力為F,位移傳感器收集數(shù)據(jù)通過計算機(jī)得到小車的x-t圖像,并求出小車的加速度a;
③改變槽碼質(zhì)量和長木板傾角,重復(fù)步驟①②,得出多組a、F數(shù)據(jù),并作出a-F圖像。
(1)本實驗開始前_______(填“需要”“不需要”)補(bǔ)償阻力,本實驗______(填“需要”“不需要”)滿足M>>m;
(2)下列說法正確的是_______。
A. 實驗時要先放小車,后打開位移傳感器的開關(guān)
B. 釋放小車時,當(dāng)使小車盡量靠近位移傳感器
C. 實驗中需要使細(xì)線與長木板平行
D.本實驗小車受的合力F=mg
(3)在測量質(zhì)量時,將槽碼盤和槽碼取下,但只測量了槽碼的質(zhì)量m,則繪制出的a-F圖像可能是圖乙中的______(填“①”、“②”或“③”);
(4) 某次實驗中x-t圖像如圖丙所示,根據(jù)圖像可求出此次實驗小車的加速度大小為_____m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
答案: ①. 不需要 ②. 不需要 ③. CD##DC ④. ① ⑤. 1.6
解析:(1)[1][2]本實驗的原理是有托盤和砝碼時小車做勻速運動,受力平衡,撤去托盤和砝碼,小車所受的合力就為托盤和砝碼的重力,根據(jù)實驗原理可知,本實驗不需要平衡摩擦力,不需要滿足M>>m。
(2)[3]A.實驗時要先打開位移傳感器的開關(guān),后放小車,A錯誤;
B.釋放小車時,當(dāng)使小車盡量遠(yuǎn)離位移傳感器,B錯誤;
C.為保證小車所受的合力平行木板方向,實驗中需要使細(xì)線與長木板平行,C正確;
D.本實驗小車受的合力就為托盤和砝碼的重力,所以F=mg,D正確。
故選CD。
(3)[4]根據(jù)牛頓第二定律
整理得
設(shè)托盤質(zhì)量為,根據(jù)實驗原理可得
可知僅將砝碼質(zhì)量記為,則繪制出的圖像應(yīng)該是①。
(4)[5]根據(jù)圖像可知,給出的三個數(shù)據(jù)點中,相鄰點之間的時間間隔為
根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律
其中
解得
17. 隨著傳感器技術(shù)不斷進(jìn)步,傳感器在中學(xué)實驗室逐漸普及,小樂同學(xué)用電流傳感器做“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”,電路如圖甲所示。
(1)先使開關(guān)S與2相連,電源對電容器充電,這個過程可在短時間內(nèi)完成,充滿電的電容器左極板帶______電(填“正”或“負(fù)”)。
(2)然后把開關(guān)S擲向1端,K斷開,電容器通過電阻放電,傳感器將電流傳入計算機(jī),屏幕上顯示出電容器充放電過程電流隨時間變化的i-t圖像如圖乙所示。
(3)根據(jù)i-t圖像可估算電容器在全部放電過程中釋放的電荷量為_____C。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(4)已知直流電源的電動勢為8V,內(nèi)阻忽略不計,則電容器的電容為_______F。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(5)如果不改變電路其他參數(shù),閉合開關(guān)K,重復(fù)上述實驗,則充電時i-t曲線與橫軸所圍成的面積將_____(填“變大”、“不變”或“變小”);充電時間將______(填“變長”、“不變”或“變短”)。
答案: ①. 負(fù) ②. 9.5×10-4 ③. 1.2×10-4 ④. 不變 ⑤. 變短
解析:(1)[1]電容器左極板與電源負(fù)極相連,充滿電的電容器左極板帶負(fù)電。。
(3)[2]i-t圖像與橫軸所圍的面積表示電容存儲的電荷量,一小格的面積為
總共約19格,故電容器在全部放電過程中釋放的電荷量為
(4)[3]已知直流電源的電動勢為8V,內(nèi)阻忽略不計,則電容器的電容為
(5)[4]由于電容存儲的電荷量不變,如果不改變電路其他參數(shù),閉合開關(guān)K,重復(fù)上述實驗,則充電時i-t曲線與橫軸所圍成的面積將不變。
[5]閉合開關(guān)K,電容器串聯(lián)的電阻值減小,充電電流變大,充電時間將變短。
18. 滑草運動受人們喜愛,如圖,某滑草滑道由AB和BC兩部分組成,B點平滑連接,小樂同學(xué)乘坐滑草車從A點由靜止開始沿滑道下滑,最后停在C點,滑草車在BC段運動用時15s,已知滑道AB和BC分別長,小樂與滑草車的總質(zhì)量,傾斜滑道與水平面夾角,滑草車在AB和BC段的運動均可視為勻變速直線運動。(g?。?。求
(1)小樂和滑草車在滑行過程中的最大速度;
(2)小樂和滑草車在AB段滑行的時間;
(3)小樂和滑草車在AB段滑行受到的平均阻力的大小。
答案:(1);(2);(3)
解析:(1)水平階段的平均速度為
到B點有最大速度為
(2)在斜面上勻加速直線運動

在AB段滑行的時間為
(3)根據(jù)牛頓第二定律

19. 如圖所示,懸點O下有一根長為的輕繩,懸掛質(zhì)量為的小球(小球與地面恰不擠壓),將小球拉至與豎直方向成角處靜止釋放,到達(dá)最低點時,與靜止在懸掛點正下方的物塊發(fā)生彈性正碰(小球與滑塊均視為質(zhì)點),碰撞后物塊沿動摩擦因數(shù)為的水平面滑動,水平面長為,最后物塊滑上停在光滑平面上的滑板上,滑板平面與粗糙水平面齊平,滑板與物塊間的動摩擦因數(shù),滑板質(zhì)量,物塊沒有從滑板上掉落,不計其它阻力。(g?。┰嚽螅?br>(1)小球擺到最低點與物塊碰撞前對輕繩的拉力。
(2)物塊到達(dá)粗糙水平面右端時,物塊的速度。
(3)物塊在滑板上滑動過程中產(chǎn)生的熱量是多少?
(4)物塊不從滑板上掉落,滑板至少要多長?
答案:(1),方向豎直向下;(2);(3);(4)0.25m
解析:(1)小球擺到時最低點的過程中,由動能定理得

小球在最低點有
解得
由牛頓第三定律可得小球?qū)p繩的拉力為40N,方向豎直向下。
(2)小球與物塊發(fā)生彈性碰撞,由于質(zhì)量相等,碰后速度交換。物塊在粗糙水平面上滑行,由動能定理得

(3)物塊與滑板作用過程系統(tǒng)動量守恒
系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為
解得
(4)由于

則滑板至少需要0.25m。
20. 如圖所示,水平面內(nèi)固定一半徑為的金屬圓環(huán),長也為r,電阻不計的金屬桿a沿半徑放置,一端與圓環(huán)接觸良好,另一端與過圓心的固定導(dǎo)電豎直轉(zhuǎn)軸相連,并隨軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動,環(huán)內(nèi)的勻強(qiáng)磁場為,方向豎直向下,圓環(huán)邊緣和轉(zhuǎn)軸分別通過電刷與水平導(dǎo)軌AB、CD良好接觸,在B、D端分別連接有兩傾斜導(dǎo)軌MN、EF,傾斜導(dǎo)軌與水平面成30°角,在NF間接一電阻阻值為R=0.5Ω,在傾斜導(dǎo)軌上平行于底邊放置一金屬棒b,其質(zhì)量為,電阻也為,其距離NF為。水平軌道部分有一開關(guān)S,傾斜導(dǎo)軌部分存在一垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場,(未知),導(dǎo)軌間距均為,(除題中電阻外其它電阻均不計,不計一切摩擦)。(g取10)
(1)開關(guān)S閉合,b棒恰能靜止在斜面上,求的大??;
(2)若,斷開開關(guān),b棒由靜止開始下滑,已知從靜止加速到最大速度的過程中通過b棒的電量為,求:
①棒b在下滑過程中達(dá)到最大速度時所發(fā)生的位移x;
②棒b從靜止開始運動到NF底邊所需的時間t。
答案:(1);(2)①0.4m,②21.65s
解析:(1)金屬桿a產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
感應(yīng)電流為
開關(guān)S閉合,b棒恰能靜止在斜面上,則有
解得
(2)①電荷量
感應(yīng)電流的平均值
感應(yīng)電動勢的平均值
解得
②棒b速度達(dá)到最大時有
此時感應(yīng)電流為
根據(jù)動量定理有
其中
解得
又由于
解得
則有
21. 離子推進(jìn)器中某部件簡化如圖甲,真空中有一半徑R1、長為L的金屬部件,與金屬部件同軸放置一半徑為、長為L的金屬圓柱面。假設(shè)金屬部件沿徑向均勻射出速率相同的電子,已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e。不考慮出射電子間的相互作用。
(1)在柱面和金屬部件之間只加恒定電壓時,剛好沒有電子到達(dá)柱面,求出射電子的初速度v0。
(2)在柱面和金屬部件間,只加與軸線平行的勻強(qiáng)磁場時,剛好沒有電子到達(dá)柱面,求出射電子的初速度v0。
(3)撤去金屬圓柱面,沿柱面原位置放置一塊弧長為a,長度為b的金屬片,如圖乙。在該金屬片上檢測到出射電子形成的電流為I,電子流對該金屬片的壓強(qiáng)為p,求金屬部件單位長度單位時間出射的電子數(shù)n和電子出射的初速度。
答案:(1);(2);(3)
解析:(1)在柱面和金屬部件間,只加恒定電壓,剛好沒有電子到達(dá)柱面,根據(jù)動能定理有
解得
(2)在柱面內(nèi),只加與x軸平行的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為時,剛好沒有電子到達(dá)柱面,設(shè)粒子的偏轉(zhuǎn)半徑為R,根據(jù)幾何關(guān)系有

根據(jù)洛倫茲力提供向心力,則有
解得
(3)撤去柱面,設(shè)單位時間單位長度射出的電子數(shù)為n,則單位時間打在金屬片的粒子數(shù)
金屬片上形成電流為
所以
根據(jù)動量定理得金屬片上的壓強(qiáng)為
由動量定理
解得
產(chǎn)品名稱
某品牌洗地機(jī)
產(chǎn)品型號
QX-V6 A
額定功率
220W
電池容量
4000mAh
續(xù)航時間
40min
清水箱容量
800mL
外形尺寸
260*262*1115 mm
污水箱容量
720mL

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