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1、 如图甲所示,有两条相距L=1m的平行光滑金属轨道,轨道在PM、QN之间水平,其中PM左侧轨道的倾斜角θ=30°,QN右侧轨道为弧线,在两轨道的上端均接有阻值R=2的定值电阻。PM、QN之间存在竖直向下的磁场(PM、QN边界上无磁场),磁感应强度的变化情况如图乙所示,PM、QN之间的距离d=2m。一质量为m=1kg、导轨间有效阻值为R=2的导体棒t=0时从H处无初速度释放,下滑2s末刚好进入水平轨道(转角处无机械能损失)。运动中导体棒始终与导轨垂直并接触良好,不计导轨电阻。重力加速度g=10m/s2。求:
(1)、在0~2s内,通过导体棒的电荷量;(2)、导体棒最终静止的位置离PM的距离;(3)、整个过程中导体棒上产生的热量。 -
2、 如图甲所示,两根间距为、足够长的平行光滑金属导轨与水平面夹角为 , 导轨上端接有阻值为的电阻,长为L、电阻为、质量为的金属棒ab垂直放在导轨上并锁定,此时与导轨上端的距离为2L , 空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小随时间变化规律如图乙所示,当时,解除锁定,金属棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨的电阻,求:
(1)、内,电阻R中流过的电流大小以及产生的焦耳热;(2)、金属棒最终的速度大小。 -
3、 某同学利用自耦变压器探究降压时“变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验,变压器结构图如图所示。

回答下列问题:
(1)、实验过程中为了安全选用了学生电源供电,连接电路时,应该将学生电源(选“直流”或“交流”)接线柱和自耦变压器的(选“AB”或“CD”)接线柱相连接;(2)、在测量变压器副线圈上电压时,选用了多用电表进行测量,如果某次实验副线圈上的电压大约为6V,则多用电表挡位选择开关应该旋至哪个位置?;(3)、实验时保持变压器原线圈输入电压不变,调节旋钮P的位置并记录数据,从所得数据发现原、副线圈电压比总是略大于对应匝数比,造成这一误差的原因可能是(说出一条即可)。 -
4、 小明同学做“探究感应电流产生条件”实验的装置如图所示。
(1)、闭合开关的瞬间,他观察到电流表G的指针向右偏转。电路稳定后,他将线圈A中的铁芯快速抽出,电流表G的指针将向(选填“左”或“右”)偏转。(2)、小明同学将滑动变阻器的滑片从左端滑到右端时,第一次快速滑动,第二次缓慢滑动,发现两次电流表G的指针摆动幅度大小不同,第一次的摆动幅度比第二次(选填“大”或“小”),原因是两次实验中线圈的(选填“磁通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”)不同。 -
5、 如图甲所示,为保证游乐园中过山车的进站安全,过山车安装了磁力刹车装置,磁性很强的钕磁铁安装在轨道上,正方形金属线框安装在过山车底部。过山车返回站台前的运动情况可简化为图乙所示的模型。初速度为的线框abcd沿斜面加速下滑s后,bc边进入匀强磁场区域,此时线框开始减速,bc边出磁场区域时,线框恰好做匀速直线运动,已知线框边长为l、匝数为n、总电阻为r , 斜面与水平面的夹角为。过山车的总质量为m , 所受摩擦阻力大小恒为f , 磁场区域上下边界间的距离为l , 磁感应强度大小为B , 方向垂直斜面向上,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A、线框刚进入磁场时,从线框上方俯视,感应电流的方向为逆时针方向 B、线框刚进入磁场时,线框受到安培力大小为 C、线框进入磁场的过程中,通过线框导线横截面的电荷量为 D、线框穿过磁场过程中产生的焦耳热 -
6、 如图所示,边长为l的正三角形线圈,线圈匝数为n , 以角速度绕ab匀速转动,ab的左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。M为导电环,负载电阻为R , 其他电阻不计,在线圈转动一周过程中( )
A、图示时刻(线圈平面与磁场方向垂直)线圈磁通量变化率为0 B、该过程能产生完整的正弦式交变电流 C、R上产生的热量为 D、线圈的磁通量变化量为0,但通过R的电荷量不为0 -
7、 现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图所示,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图,下图为真空室的俯视图,如果从上向下看,电子沿逆时针方向运动。已知电子的电荷量为 , 电子做圆周运动的轨道半径为 , 若图甲中磁场随时间按(、k均为正常数)规律变化,形成涡旋电场的电场线是一系列同心圆,单个圆上形成的电场场强大小处处相等。将一个半径为的闭合环形导体置于相同半径的电场线位置处,闭合环形导体的电阻为 , 导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动,产生感应电流,或者说导体中产生了感应电动势。( )
A、为使电子加速,当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时,电流的大小应该减小 B、电子的加速度大小为 C、环形导体中感应电流大小为 D、电子在圆形轨道中加速一周的过程中,电子获得的动能为 -
8、 科学家们曾设想存在磁单极子,即一些仅带有N极或S极单一磁极的磁性物质。假设在P点有一个固定的磁单极子,在其周围形成均匀辐射磁场,磁感线如右图所示。当质量为m、半径为R的导体圆环通有恒定的电流时,恰好能静止在该磁单极子正上方,环心与P点的距离为H , 且圆环平面恰好沿水平方向。已知距磁单极子r处的磁感应强度大小为 , 其中k为已知常量,重力加速度为g。下列选项正确的是( )
A、圆环静止时磁场对环的安培力使其有沿半径方向收缩的趋势 B、圆环静止时可由题中条件求出环中电流的大小 C、若将圆环竖直向上平移一小段距离由静止释放,圆环可能做匀变速直线运动 D、若将圆环竖直向上平移一小段距离由静止释放,下落过程中环的加速度先减小后增大 -
9、 我国是全球唯一掌握超特高压技术的国家,在全球超特高压领域,中国的标准就是全世界唯一的标准。如图所示是远距离高压输电示意图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。下列说法正确的是( )
A、若用户用电功率增加,升压变压器的输出电压将增大 B、若用户用电功率增加,降压变压器的输入电压将增大 C、若输电功率一定,采用特高压输电可减少输电线上损耗的功率 D、若输电功率一定,采用特高压输电会降低输电的效率 -
10、 如图所示电路中,理想自耦变压器接在输出电压有效值恒定的正弦交流电源上,为变压器上的滑动触头,为滑动变阻器R的滑片,电压表和电流表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A、若仅将从M位置逆时针转到N位置,则电压表示数增大 B、若仅将从M位置逆时针转到N位置,则电压表示数增大 C、若仅将向左滑动,定值电阻消耗的电功率减小 D、若仅将向左滑动,则电流表示数减小 -
11、 如图所示,边长为a电阻为R的正方形导体框水平放置,磁感应强度为B的匀强磁场与水平面成角斜向下,导体框可分别绕mn和ef轴以相同角速度匀速转动。下列说法正确的是( )
A、导体框绕ef轴转动比绕mn轴转动时导体框的发热功率小 B、导体框绕ef轴转动与绕mn轴转动时导体框的发热功率一样大 C、从图示位置导体框绕ef轴顺时针转过比绕mn轴转过导体框的磁通量变化量大 D、从图示位置导体框绕ef轴顺时针转过与绕mn轴转过导体框的磁通量变化量相同 -
12、 物理学中有很多关于圆盘的实验,第一个是法拉第圆盘,圆盘全部处于磁场区域,可绕中心轴转动,通过导线将圆盘圆心和边缘与外面电阻相连。第二个是阿拉果圆盘,将一铜圆盘水平放置,圆盘可绕中心轴自由转动,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,以下说法正确的是( )
A、法拉第圆盘在转动过程中,圆盘中磁通量不变,无感应电动势,无感应电流 B、阿拉果圆盘实验中,转动圆盘,小磁针会同向转动,反之,转动小磁针,圆盘则不动 C、阿拉果圆盘实验中,转动圆盘,小磁针会同向转动,但会滞后于圆盘 D、法拉第圆盘和阿拉果圆盘都是电磁驱动的表现 -
13、 下列说法正确的是( )A、电磁炉上放置玻璃器皿也能用来加热食物 B、真空冶炼炉是利用炉壁中产生的热量来加热矿石的 C、金属物品通过安检门时会产生涡流,涡流的磁场影响报警器使其报警 D、变压器内用整块铁芯代替硅钢片,可以减小涡流损失
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14、 如图所示,地面上放着一个铝制线圈,线圈的正上方悬挂着用绝缘材料制成的轻弹簧,弹簧下端吊着质量为的条形磁铁,将磁铁向下拉,在其下降高度时将它由静止释放,在此后磁铁运动过程中,铝制线圈静止不动,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度为 , 则下列判断正确的是( )
A、磁铁向上运动过程中,弹簧向上的拉力等于磁铁的重力时磁铁速度最大 B、磁铁向上运动过程中,弹簧向上的拉力等于铝制线圈中感应电流的磁场对磁铁向下的磁场力时磁铁速度最大 C、磁铁运动过程中,铝制线圈对地面的压力均大于线圈的重力 D、磁铁运动过程中,磁铁和弹簧总的机械能一直减少 -
15、 线圈与电流表相连,把磁铁的某一个磁极向线圈中插入或从线圈中抽出时,电流表的指针发生了偏转。实验中观察到,当把磁铁N极向线圈中插入时,电流表指针向右偏转。下列操作中,同样可使电流表指针向右偏转的是( )
A、保持磁铁N极处在线圈中静止 B、把磁铁的N极从线圈中抽出 C、把磁铁的S极从线圈中抽出 D、把磁铁的S极向线圈中插入 -
16、 如图所示,长木板最左端静止放置一质量为的小物块,其左侧固定有挡板。木板质量为 , 与挡板的距离为。长为且不可伸长的轻质细线将质量为的小球悬挂于O点。现将小球从与O点等高的A点由静止释放,下降后在B点细线绷直(绷直时间极短),然后绕O点做圆周运动至O点正下方的C点。已知小球与木板、木板与挡板之间均发生弹性正碰(碰撞时间极短),小物块与木板间的动摩擦因数 , 木板与地面间的动摩擦因数 , 取 , , 。小球与小物块均可视为质点,所有运动及相互作用均发生在同一竖直面内,空气阻力不计。求:
(1)、小球与木板碰撞前的速度(结果保留1位有效数字);(2)、木板运动到挡板所需时间t;(3)、木板与小物块间摩擦产生的热量Q。 -
17、 如图,光滑水平桌面上有一轻质弹簧,其一端固定在墙上,离地面高度为。用质量为的小球压弹簧的另一端,使弹簧的弹性势能为。释放后,小球在弹簧作用下从静止开始在桌面上运动,与弹簧分离后,从桌面水平飞出。当小球与水平地面碰撞时,其平行于地面的速度分量与碰撞前瞬间相等;垂直于地面的速度分量大小发生变化。测得小球第二次落点与桌面上飞出点的水平距离为。取重力速度 , 忽略空气阻力。求:
(1)、弹簧对小球冲量的大小;(2)、小球与地面第一次碰撞过程中,小球损失动能与碰撞前动能的比值。 -
18、 航空母舰的舰载战斗机着舰过程被称为“在刀尖上跳舞”,指的是舰载战斗机着舰有很大的风险,一旦着舰不成功,飞行员必须迅速实施“逃逸复飞”。“逃逸复飞”是指制动挂钩挂拦阻索失败后飞机的复飞。设航空母舰的跑道是平直的,长度为L = 300m、某飞行员在一次训练“逃逸复飞”科目时,战斗机在跑道一端着舰时的速度为v0 = 55m/s,经过t = 2.5s时的速度为v1 = 25m/s,此时制动挂钩应挂住拦阻索但却失败,于是战斗机立即以a = 6.25m/s2的最大加速度复飞,起飞需要的最小速度为v2 = 50m/s。(1)、求战斗机着舰过程的位移大小;(2)、本次“逃逸复飞”能否成功?若不能,请说明理由;若能,求战斗机在跑道上复飞过程的最短时间。
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19、 某实验小组利用手机内置的加速度传感器探究碰撞中的动量是否守恒,主要实验步骤如下:
①将两手机A、B放入防撞包内,然后用等长的轻细绳分别悬挂在同一高度处的O、点,静止时A、B刚好接触,如图甲所示;
②将手机A拉高至某一位置,然后由静止释放,手机A摆动到最低点时与手机B发生碰撞,如图乙所示;
③利用电脑软件远程控制手机并记录两手机水平方向的加速度随时间变化图像,如图丙(a)、丙(b)所示;

④将图像进一步处理,如图丁所示,根据图像数据进行分析,从而验证手机碰撞过程中是否满足动量守恒。

分析实验,回答以下问题:
(1)、为达到实验目的,本实验还必须测量的物理量有____A、手机A、B的质量 B、细绳的绳长 C、手机A拉高的高度(2)、软件中设置加速度水平向左为正,图丙(填“(a)”或者“(b)”)图为·A手机的图像;(3)、若测得手机A的质量为kg,手机B的质量为kg,根据图丁所示数据可知,碰撞过程中手机A的动量变化量大小为 , 手机B的动量变化量大小为 , ·由实验结果可知两手机在碰撞过程中满足动量守恒。(结果保留3位有效数字) -
20、 一热敏电阻阻值随摄氏温度变化满足 , 某实验小组利用此热敏电阻及其它元件制作了一个电子温度计。其电路如图甲所示,电路中所使用其它器材如下:
定值电阻(阻值为10.0Ω)
电阻箱(阻值为0~100.0Ω)
毫伏表(量程为200mV,内阻非常大)
电源(电动势为1.5V,内阻不计)
开关、导线若干。
(1)、请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路补充完整;( )(2)、为使毫伏表零刻度线对应0℃,则电阻箱的阻值应调节为;(3)、改装后该温度计的刻度线是否均匀(选填“是”或“否”);(4)、该温度计所能测量的最高温度为℃。