
一、單選題(每小題3分,共24分)
1.2023年的諾貝爾物理學(xué)獎?lì)C發(fā)給了“采用實(shí)驗(yàn)方法產(chǎn)生阿秒光脈沖”的三位科學(xué)家。在物理學(xué)發(fā)展過程中,觀測、實(shí)驗(yàn)、假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用,下列敘述與事實(shí)不符的是( )
A.安培提出了分子電流假說
B.法拉第用“力線”形象地描述了電磁場
C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
D.赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波,證實(shí)了麥克斯韋的電磁場理論
2.如圖是一彈簧振子在水平面內(nèi)做簡諧運(yùn)動的圖像,則下列說法正確的是( )
A.時(shí)刻和時(shí)刻具有相同的動能和動量
B.彈簧振子的振動方程是
C.到1.0s時(shí)間內(nèi)加速度變小,速度減小
D.等于
3.如圖所示,金屬桿的質(zhì)量為m,長為l,通過的電流為I,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面成角斜向上,結(jié)果靜止于水平導(dǎo)軌上。已知重力加速度為g。關(guān)于金屬桿所受力的大小,下列說法正確的是( )
A.安培力大小為B.安培力大小為
C.摩擦力大小為D.支持力大小為
4.我國研制的055新型防空驅(qū)逐艦采用“雙波段(X波段和S波段)”雷達(dá)系統(tǒng),雷達(dá)發(fā)射的X波段的頻率為,S波段的頻率為,下列說法正確的是( )
A.在空氣中X波段的傳播速度大于S波段的
B.在空氣中S波段的波長比X波段的更短
C.X波段能量子的能量比S波段能量子的能量小您看到的資料都源自我們平臺,20多萬份最新小初高試卷,家威鑫 MXSJ663 免費(fèi)下載 D.在空氣中S波段比X波段更容易發(fā)生衍射
質(zhì)子和 α 粒子在同一勻強(qiáng)磁場中做半徑相同的圓周運(yùn)動,已知 α 粒子質(zhì)量是質(zhì)子的4倍,電荷量是質(zhì)子的2倍。則下列說法正確的是( )
A.質(zhì)子和α粒子的速度大小之比為1:2
B.質(zhì)子和α粒子的周期之比為2:1
C.質(zhì)子和α粒子的動量之比為1:2
D.質(zhì)子和α粒子的動能之比為2:1
6.動圈式揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)如圖所示,圓筒線圈安放在永磁體磁極間的空隙中,能夠在空隙中左右運(yùn)動。音頻電流通入線圈中,線圈會左右移動,與線圈連接的紙盆也隨著線圈振動而發(fā)聲。這樣的揚(yáng)聲器也可以當(dāng)話筒使用。關(guān)于其兩種應(yīng)用,下列說法正確的是( )
A.作為揚(yáng)聲器使用,其工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B.作為揚(yáng)聲器使用,通入線圈的音頻電流是變化的
C.作為話筒使用,人對紙盆講話時(shí)線圈中會產(chǎn)生恒定電流
D.作為話筒使用,人對紙盆講話時(shí)線圈受安培力帶動紙盆運(yùn)動
7.在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)中,用靈敏電流計(jì)和線圈組成閉合回路,通過“插入”和“拔出”磁鐵,使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。已知在圖甲中,電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn),則對下圖所示的實(shí)驗(yàn)過程,說法正確的是( )
A.甲圖中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下
B.乙圖中電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)
C.乙圖和丙圖中磁鐵受到線圈作用力的方向都向下
D.丙圖和丁圖中電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向不同
8.如圖,一條長為l的導(dǎo)體棒在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞其一端以角速度ω在垂直于磁場的平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,ab兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E,ab兩端的電勢分別為φa,φb,則( )
A.,B.,
C.,D.,
二、多選題(每小題4分,共16分。選對4分,選對不全2分,選錯(cuò)0分)
9.關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是( )
A.圖甲是回旋加速器的示意圖,帶電粒子獲得的最大動能與回旋加速器的半徑有關(guān)
B.圖乙是磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖,可以判斷出B極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極,A極板是發(fā)電機(jī)的正極
C.圖丙是速度選擇器的示意圖,若帶正電的粒子能自左向右沿直線勻速通過速度選擇器,則帶負(fù)電的粒子不能自右向左沿直線勻速通過速度選擇器(不計(jì)重力)
D.圖丁是質(zhì)譜儀的示意圖,間是一個(gè)速度選擇器,粒子打在底片上的位置越靠近狹縫說明粒子的比荷越大
10. 如圖1所示是電視機(jī)顯像管原理示意圖(俯視圖),沒有磁場時(shí)電子束打在熒光屏正中央的O。為了使電子束偏轉(zhuǎn),由安裝在管頸的偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場。偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2所示,可實(shí)現(xiàn)電子束打在熒光屏上的AOB區(qū)域,規(guī)定垂直平面向里時(shí)磁場方向?yàn)檎?,下列說法正確的是( )
圖1 圖2
A. 電子束打在A點(diǎn)時(shí),洛倫茲力對電子做正功
B. 時(shí),電子束打在OA區(qū)域
C. 時(shí),電子束打在OA區(qū)域
D. 0~T內(nèi),電子束在熒光屏上的位置由A向B點(diǎn)移動
11.如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著方向射入磁場,其運(yùn)動軌跡如圖。若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是( )
A.三個(gè)粒子都帶正電荷
B.a(chǎn)粒子運(yùn)動速率最大
C.a(chǎn)粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間最長
D.它們在磁場中做圓周運(yùn)動的周期
12.近年來,無線門鈴逐漸在各大城市流行。圖甲為某款無線門鈴按鈕,這款門鈴可以自己發(fā)電,不需要連接外電源。其“自發(fā)電”原理如圖乙所示,按下門鈴按鈕過程磁鐵靠近螺線管,松開門鈴按鈕磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置。下列說法正確的是( )
A.按住按鈕不動,P端電勢較高
B.按下按鈕過程,螺線管上有從P到Q方向的電流
C.松開按鈕過程,螺線管上的導(dǎo)線P端電勢較高
D.按下和松開按鈕過程,螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小一定相等
第II卷(非選擇題)
三、實(shí)驗(yàn)題(共12分)
13.“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整 。
(2)當(dāng)通電線圈插在感應(yīng)線圈中時(shí),如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下,那么合上開關(guān)后進(jìn)行下述操作時(shí)可能出現(xiàn)的情況是:
①將通電線圈迅速插入感應(yīng)線圈時(shí),靈敏電流計(jì)指針將 。(選填“向左”“向右”或“不偏轉(zhuǎn)”)
②通電線圈插入感應(yīng)線圈后,將滑動變阻器的滑片迅速向左滑動時(shí),靈敏電流計(jì)指針 。(選填“向左”“向右”或“不偏轉(zhuǎn)”)
(3)在實(shí)驗(yàn)時(shí),如果感應(yīng)線圈兩端不接任何元件,則感應(yīng)線圈電路中將 。
A.因電路不閉合,無電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B.有電磁感應(yīng)現(xiàn)象,但無感應(yīng)電流,只有感應(yīng)電動勢
C.不能用楞次定律和安培定則判斷感應(yīng)電動勢方向
D.可以用楞次定律和安培定則判斷感應(yīng)電動勢方向
14.“藍(lán)天”實(shí)驗(yàn)小組正在測定粗細(xì)均勻的鉛筆芯的電阻率,但卻沒有合適的電壓表。同學(xué)們從實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)取了直流電源、電流表G(滿偏電流、內(nèi)阻未知)、電流表A(量程為、內(nèi)阻也未知)、滑動變阻器、電阻箱、長度可變的鉛筆芯、開關(guān)、導(dǎo)線、螺旋測微器等。
(1)他們用螺旋測微器測量鉛筆芯的直徑的示數(shù)如圖甲所示,則鉛筆芯的直徑 。
(2)為了精確測量電流表G的內(nèi)阻,同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路。正確連接電路并將電阻箱調(diào)整為合適的阻值(該阻值記為),閉合開關(guān)并調(diào)節(jié)滑動變阻器使兩表均有適當(dāng)?shù)氖緮?shù),記錄下此時(shí)電流表A的示數(shù)和電流表G的示數(shù),則電流表G的內(nèi)阻 (用、和表示)。
(3)同學(xué)們測定鉛筆芯電阻率的實(shí)驗(yàn)電路如圖丙所示,電流表G兩端并聯(lián)的鉛筆芯的長度為,調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表G滿偏,記錄電流表A的示數(shù)。改變鉛筆芯的長度,重復(fù)上述步驟,獲得多組、數(shù)據(jù),作出圖像如圖丁所示。圖像的縱截距 (填“大于”、“小于”或“等于”),鉛筆芯的電阻率 (用、、、等題中涉及的物理量符號表示)。
四、論述題
15.如圖所示,光滑水平直軌道上靜止放置三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊A、B、C,物塊B的左側(cè)固定一輕彈簧。給A一個(gè)初速度,使其向B運(yùn)動并壓縮彈簧(彈簧始終在彈性限度內(nèi)),當(dāng)彈簧第一次壓縮到最短時(shí),B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運(yùn)動。假設(shè)B和C碰撞時(shí)間極短,求:
(1)從A開始運(yùn)動到彈簧壓縮最短時(shí)C受到的沖量大??;
(2)從A開始運(yùn)動到A與彈簧分離的過程中,整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能;
16.2022年6月,我國首艘完全自主設(shè)計(jì)建造的航母“福建艦”下水亮相,除了引人注目的電磁彈射系統(tǒng)外,電磁阻攔索也是航母的“核心戰(zhàn)斗力”之一,其原理是利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的阻力快速安全的降低艦載機(jī)著艦的速度。如圖所示為電磁阻攔系統(tǒng)的簡化原理:艦載機(jī)著艦時(shí)關(guān)閉動力系統(tǒng),通過絕緣阻攔索拉住軌道上的一根金屬棒,金屬棒瞬間與艦載機(jī)共速,并一起在磁場中減速滑行至停下。已知艦載機(jī)質(zhì)量為M,金屬棒質(zhì)量為m,電阻為R,兩者共速后的初速度為,平行導(dǎo)軌與間距L,勻強(qiáng)磁場垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其余電阻不計(jì),除安培力外艦載機(jī)系統(tǒng)所受其它阻力恒定為f。求:
(1)金屬棒ab中感應(yīng)電流的方向及最大值I的大??;
(2)當(dāng)艦載機(jī)減速到時(shí)的加速度大小a。
17.如圖甲所示,在一個(gè)正方形金屬線圈區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場,磁場的方向與線圈平面垂直。金屬線圈所圍的面積S = 200 cm2,匝數(shù)n = 1000,線圈總電阻r = 1.0 Ω。線圈與電阻R構(gòu)成閉合回路,電阻的阻值R = 4.0 Ω。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的參考正方向如圖甲中所示。求:
(1)在t = 2.0 s時(shí),穿過線圈的磁通量;
(2)在t = 5.0 s時(shí),線圈端點(diǎn)a、b的電勢差Uab;
(3)4.0 ~ 6.0 s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量QR。
18.如圖所示的狹長區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,區(qū)域的左、右兩邊界均沿豎直方向,磁場左、右兩邊界之間的距離L,磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,某種質(zhì)量為m,電荷量q的帶負(fù)電粒子從左邊界上的P點(diǎn)以水平向右的初速度進(jìn)入磁場區(qū)域,該粒子從磁場的右邊界飛出,飛出時(shí)速度方向與右邊界的夾角為60°。重力的影響忽略不計(jì)。求
(1)該粒子的運(yùn)動速率;
(2)該粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間;
(3)若改變初速度大小,使粒子不能從右邊界射出,則初速度v應(yīng)該滿足什么條件?
2022級高二下學(xué)期開學(xué)測試物理試題答案
1.【答案】C【詳解】A.安培提出了分子電流假說,能夠解釋永久磁鐵產(chǎn)生磁場的原因,以及磁鐵受猛烈撞擊后突然失去磁性等一些磁現(xiàn)象,選項(xiàng)A與事實(shí)符合;
B.法拉第用“力線”形象地描述了電磁場,選項(xiàng)C與事實(shí)符合;
C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),法拉第發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,選項(xiàng)C與事實(shí)不符;
D.赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波,證實(shí)了麥克斯韋的電磁場理論,選項(xiàng)D與事實(shí)符合。
本題選與事實(shí)不符的,故選C。
2.B【詳解】A.根據(jù)圖像可知,t1時(shí)刻和t2時(shí)刻振子的位移相同,位在同一位置,速度大小相等,方向相反,所以動能相同,動量不同,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)圖像可知,振動的周期T=2s,則角速度,振幅 A=10cm=0.1m
則彈簧振子的振動方程是,故B正確;
C.t2到1.0s時(shí)間內(nèi),振子的位移減小,正由正向最大位移處向平衡位置處振動,加速度減小,速度增大,故C錯(cuò)誤;D.當(dāng)x=5cm=0.05m時(shí),根據(jù)振動方程是得,,則故D錯(cuò)誤。故選B。
3.【答案】B【詳解】AB.金屬桿電流方向與磁場方向垂直,安培力大小為
根據(jù)左手定則可判斷,安培力與豎直方向夾角為斜向左上,故A錯(cuò)誤,B正確;
C.根據(jù)水平方向平衡條件得,故C錯(cuò)誤;
D.豎直方向,由平衡條件得故D錯(cuò)誤。故選B。
4.【答案】D【詳解】A.無論X波段還是波段均為電磁波,因此它們在空氣中的傳播速度相同,故A錯(cuò)誤;
BD.根據(jù)可知,在空氣中波段的波長比波段的更長,而要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,則障礙物的尺寸跟波長相差不多或比波長更小,因此對于同一障礙物,波長越長的波越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,由此可知波段比波段更容易發(fā)生衍射,故B錯(cuò)誤,D正確;
C.根據(jù)光子能量公式可知,能量子的能量與其頻率成正比,即頻率越大,能量子的能量越大,而波段能量子的頻率大于S波段能量子的頻率,因此X波段能量子的能量大于波段能量子的能量,故C錯(cuò)誤。故選D。
5. 答案:C
6.【答案】B【詳解】A.作為揚(yáng)聲器使用,是線圈中變化的電流在磁場作用下,帶動紙盆隨著線圈振動而發(fā)聲,A錯(cuò)誤;
B.作為揚(yáng)聲器使用,紙盆隨著線圈振動而發(fā)聲,說明安培力是變化的,即電流是變化的,B正確;
C.作為話筒使用,人對紙盆講話時(shí),紙盆帶動線圈切割磁感線,產(chǎn)生變化的電流,C錯(cuò)誤;
D.作為話筒使用,人對紙盆講話時(shí),紙盆帶動線圈切割磁感線,D錯(cuò)誤.故選B。
7.【答案】D【詳解】A.甲圖中穿過線圈向下的磁通量增大,故感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上,A錯(cuò)誤;B.乙圖中穿過線圈向上的磁通量增大,故感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下,和甲圖相反,向右偏,B錯(cuò)誤;C.根據(jù)“來拒去留”原則可知乙圖磁鐵受到向上的作用力,丙圖磁鐵受到向下的作用力,C錯(cuò)誤;D.丙圖中穿過線圈向下的磁通量增大,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下,與甲圖相反,感應(yīng)電流向右偏,丁圖中穿過向上的磁通量減小,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上,感應(yīng)電流向左偏,故D正確。故選D。
8.【答案】B【詳解】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得,ab兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
根據(jù)右手定則,導(dǎo)體棒中電流方向由b到a,在電源內(nèi)部電流由電勢低處流向電勢高處,所以
,故選B。
9.ACD【詳解】A.設(shè)回旋加速器D形盒的半徑為,粒子獲得的最大速度為,根據(jù)牛頓第二定律有解得則帶電粒子獲得的最大動能為,故A正確;
B.圖乙是磁流體發(fā)電機(jī),且根據(jù)左手定則可知等離子體中正電荷向B板偏轉(zhuǎn),負(fù)電荷向A板偏轉(zhuǎn),所以A極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極,B極板是發(fā)電機(jī)的正極,故B錯(cuò)誤;
C.正帶正電的粒子自左向右沿直線勻速通過速度選擇器時(shí),所受洛倫茲力與電揚(yáng)力大小相等,方向相反;帶負(fù)電的粒子自右向左通過時(shí),受到的電場力和洛倫茲力均向上,則帶負(fù)電的粒子不能自右向左沿直線勻速通過速度選擇器,故C正確;
D.粒子打在底片上的位置到狹縫的距離為,穿過速度選擇器的粒子速度都相同,根據(jù)上式可知越小,粒子比荷越大,故D正確。故選ACD。
10. 答案:BD
11.【答案】AC【詳解】由題意,畫出粒子在磁場中運(yùn)動軌跡如圖所示
A.根據(jù)左手定則可知,三個(gè)粒子都帶正電荷,故A正確;
BD.在運(yùn)動的過程中洛倫茲力提供向心力,則解得
解得它們在磁場中做圓周運(yùn)動的周期
由圖可知,三個(gè)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑關(guān)系為,故,故BD錯(cuò)誤;
C.由圖可知,粒子a、b、c在磁場中運(yùn)動軌跡對應(yīng)的圓心角關(guān)系為
粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間,故,故C正確。故選AC。
12.【答案】BC【詳解】A.按住按鈕不動,穿過螺線管的磁通量不變,則螺線管無感應(yīng)電動勢產(chǎn)生,則上導(dǎo)線兩端PQ間無電勢差。故A錯(cuò)誤;
B.按下按鈕過程,穿過螺線管的磁通量向左增加,結(jié)合楞次定律可知,螺線管上產(chǎn)生的感應(yīng)電流從P流向Q。故B正確;
C.松開按鈕過程,穿過螺線管的磁通量向左減小,結(jié)合楞次定律可知,螺線管上產(chǎn)生的感應(yīng)電流從Q流向P,螺線管上的導(dǎo)線P端電勢較高。故C正確;
D.按下和松開按鈕過程,時(shí)間不一定相等,則磁通量的變化率不一定相等,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小不一定相等。故D錯(cuò)誤。故選AC。
13.(6分)【答案】 (2分) 向右(1分)向左(1分) BD(2分)
【詳解】(1)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路分兩部分、電源、開關(guān)、滑動變阻器、其中一個(gè)線圈組成閉合電路,靈敏電流計(jì)與另一個(gè)線圈組成另一個(gè)閉合電路,實(shí)物電路圖略;
(2)①在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下,說明當(dāng)通過感應(yīng)線圈的磁通量增加時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電流將使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn);將通電線圈迅速插入感應(yīng)線圈時(shí),通過感應(yīng)線圈的磁通量增加,靈敏電流計(jì)指針將向右偏。
②將通電線圈插入感應(yīng)線圈后,將滑動變阻器的滑片迅速向左滑動時(shí),滑動變阻器接入電路的阻值將增大,電路電流減小,電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小,通過感應(yīng)線圈的磁通量減小,靈敏電流計(jì)指針將向左偏。
(3)在上述實(shí)驗(yàn)中,如果感應(yīng)線圈兩端不接任何元件,通過感應(yīng)線圈的磁通量發(fā)生變化,感應(yīng)線圈中將有感應(yīng)電動勢,能用楞次定律和安培定則判斷感應(yīng)電動勢方向;但因電路不是閉合的,所以無感應(yīng)電流。故選BD。
14.(8分)【答案】 1.415 (2分) (2分) 等于 (2分) (2分)
【詳解】(1)[1]螺旋測微器的精確度為,則鉛筆芯的直徑
(2)[2]電流表G和電阻箱并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)有
變形得
(3)[3]鉛筆芯和電流表G并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)有
變形得
結(jié)合題圖丙可知,圖像的縱截距
圖像的斜率
結(jié)合鉛筆芯的橫截面積
可得鉛筆芯的電阻率
15.(8分)(1);(2)ΔE=m
【詳解】(1)從A壓縮彈簧到A與B具有相同速度v1時(shí),對A、B與彈簧組成的系統(tǒng),根據(jù)動量守恒定律得: (1分)
B與C發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí),設(shè)碰撞后的瞬時(shí)速度為v2,對B、C組成的系統(tǒng),由動量守恒定律得: (1分)
由,A將繼續(xù)壓縮彈簧,直至A、B、C三者速度相同,設(shè)此時(shí)速度為v3,由動量守恒定律得 (1分)
對C根據(jù)動量定理:I=mv3-0 (1分)
聯(lián)立可得: (1分)
(2)B與C發(fā)生完全非彈性碰撞,故只有B與C碰撞損失機(jī)械能,設(shè)為ΔE,對B、C組成的系統(tǒng),由能量守恒定律得m=ΔE+(2m) (2分)
得 ΔE=m (1分)
16.(11分)解:(1)由右手定則,可知金屬棒ab上電流的方向從a到b。 (2分)
金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為 (1分)
由閉合電路歐姆定律 (1分)
解得最大電流為 (1分)
(3)減速到時(shí),感應(yīng)電動勢為 (1分)
感應(yīng)電流為 (1分)
金屬棒ab所受安培力為 (1分)
對艦載機(jī)和金屬棒系統(tǒng),由牛頓第二定律有 (2分)
解得 (1分)
17.(11分)【答案】(1);(2);(3)
【詳解】(1)在t=2.0s時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由圖像可得 (1分)
則穿過線圈的磁通量為 (2分)
(2)在4.0 ~ 6.0 s時(shí)間內(nèi),產(chǎn)生恒定的感生電動勢為 (2分)
則5s時(shí)的恒定電流為 (1分)
則在t=5.0s時(shí)刻,線圈端點(diǎn)a、b的電勢差即為電阻的電壓 (2分)
(3)在4.0 ~ 6.0 s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量為 (3分)
18.(16分)【答案】(1);(2);(3)當(dāng)初速度v小于時(shí),粒子不能從右邊界射出
【詳解】(1)粒子在磁場中運(yùn)動,只受洛倫茲力作用,故其軌跡是圓弧的一部分,又因?yàn)?,故圓心在粒子穿入和穿出磁場時(shí)受到洛倫茲力指向的交點(diǎn)上,設(shè)為O點(diǎn),如圖:
由幾何知識可知,粒子偏轉(zhuǎn)的圓心角(1分)
偏轉(zhuǎn)半徑 (2分)
由洛倫茲力提供向心力有 (2分)
聯(lián)立得 (1分)
(2)粒子穿過磁場時(shí)間 (2分)
又 (1分)
解得 (1分)
故 (1分)
(3)若粒子剛好不能從A邊射出,運(yùn)動軌跡如圖:
由圖知 (1分)
由洛倫茲力提供向心力有 (1分)
即
又
解得 (2分)
故當(dāng)初速度v小于時(shí),粒子不能從右邊界射出。 (1分)
這是一份廣東廣州執(zhí)信中學(xué)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期開學(xué)考試物理試題,共13頁。
這是一份山東省萊西市第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期開學(xué)考試物理試題,共14頁。試卷主要包含了 請將答案正確填寫在答題卡上等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份山東省東明縣第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期10月月考物理試題,共12頁。試卷主要包含了5毫米,0kV電壓,如果電容器在2,58,5J等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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