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1、如图所示,一个质量为m、电阻不计、足够长的光滑U形金属框架MNQP,位于光滑水平桌面上,分界线OO'分别与平行导轨MN和PQ垂直,两导轨相距L.在OO'的左右两侧存在着区域很大、方向分别为竖直向上和竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小均为B.另有质量也为2m的金属棒CD,垂直于MN放置在OO'左侧导轨上,并用一根细线系在定点A.已知细线能承受的最大拉力为T0 , CD棒接入导轨间的有效电阻为R.现从t=0时刻开始对U形框架施加水平向右的拉力,使其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,求:
(1)、细线断裂时,导体棒CD中电流的大小和方向;(2)、细线断裂之前,t时刻水平拉力F的大小;(3)、若在细线断裂时,立即撤去拉力F,此后过程中回路产生的总焦耳热Q. -
2、某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光:调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)、若想减少从目镜中观察到的条纹个数,该同学可____;A、将单缝向双缝靠近 B、将屏向靠近双缝的方向移动 C、将屏向远离双缝的方向移动 D、使用间距更小的双缝(2)、若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为L,测得第1条暗条纹到第6条暗条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=; -
3、在通过“插针法”测量玻璃的折射率实验中:
(1)、关于该实验(甲图),有以下操作步骤:①摆好玻璃砖,确定玻璃砖上、下边界aa',bb'
②任意画出一条入射光线,在光路上插上大头针P1、P2
③在确定P3、P4位置时,应使P3挡住P1、P2的像,P4挡住
④在确定P3、P4位置时,二者距离应适当 (选填“近”或“远”),以减小误差
(2)、如图乙所示,过P3、P4作直线交bb'于O',过O'作垂直于bb'的直线NN',连接OO'。用量角器测量图乙中角α=30°和β=60°的大小,则玻璃的折射率n=。(3)、小丹同学在实验中虽测出了入射角和折射角,但苦于无法得知非特殊角的正弦值,不能准确算出折射率,她利用实验室提供的圆规和刻度尺,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图丙所示,则玻璃的折射率为 ____(选填比例式前的字母)。A、 B、 C、 -
4、如图所示,在垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m,带电量为+q的小球穿在足够长的水平固定绝缘的直杆上处于静止状态,小球与杆间的动摩擦因数为μ。现对小球施加水平向右的恒力F0 , 在小球从静止开始至速度最大的过程中,下列说法中正确的是( )
A、直杆对小球的弹力方向不变 B、直杆对小球的摩擦力一直减小 C、小球运动的最大加速度为 D、小球的最大速度为 -
5、如图甲,在垂直纸面向里的匀强磁场区域中有一开口很小的圆形线圈,在线圈开口左端连接一阻值为R=6Ω的电阻,一个电容为C=1.25×10﹣3F的电容器与R并联。已知圆形线圈面积为0.2m2 , 圆形线圈电阻为r=4Ω,其余导线电阻不计,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。在0~4s内下列说法正确的是( )
A、回路中感应电动势大小为2V B、回路中感应电流的大小为0.05A C、R两端的电压为0.12V D、电容器充电完成后,上极板带电量为2.5×10﹣4C -
6、在双缝干涉试验中发现条纹太密,不便于测量,可以采用的改善办法( )A、改用波长较短的光(比如紫光)做入射光 B、减小双缝到屏的距离 C、增大双缝间距 D、减小双缝间距
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7、如图所示,竖直边界MN的右侧存在区域足够大的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里.带有绝缘层的均质导线绕成半径为r的n匝圆形线圈,线圈质量为m、总电阻为R,首尾连接在一起.线圈上a点连接垂直于纸面的光滑转轴,可在竖直平面内摆动.将线圈向右拉至左侧与MN相切的位置后由静止释放,线圈向左摆到最高点时,直径ab转过的角度为150°。不计摆动过程中线圈受到的空气阻力,重力加速度为g,则( )
A、线圈摆动时,安培力的方向始终和b点的速度方向相反 B、从释放到第一次摆至左侧最高点的过程中,安培力对线圈做的功为mgr C、从释放到最后静止,线圈中产生的电热大于mgr D、从释放到第一次摆至左侧最高点的过程中,通过线圈的电荷量为(π) -
8、科学实验证明:通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B=k , 式中常量k>0,I为电流强度,r为距导线的距离。如图所示,三根完全相同的长直导线a、b、c,其截面位于等腰三角形的三个顶点上,b、c位于光滑水平面上,且b、c间的距离为2x,当三根导线中均通有大小相等的恒定电流时,导线a、b、c均可保持静止状态。下列说法中错误的是( )
A、a、b、c三根导线中,只有两根导线中的电流方向相同 B、导线c所受磁场力竖直向下 C、导线a、b所受的磁场力大小相等,方向相反 D、导线a、c间的距离为x -
9、如图所示,MN为区域Ⅰ、Ⅱ的分界线,在区域Ⅰ和区域Ⅱ内分别存在着与纸面垂直的匀强磁场,一带电粒子沿着弧线apb由区域Ⅰ运动到区域Ⅱ。已知圆弧ap与圆弧pb的弧长之比为2:1,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A、粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中的速率之比为2:1 B、粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为1:2 C、圆弧ap与圆弧pb对应的圆心角之比为2:1 D、区域Ⅰ和区域Ⅱ的磁场方向相反 -
10、如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r,圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为( )
A、4:1 B、1:2 C、1:4 D、1:1 -
11、如图所示是我国最早期的指南仪器——司南,静止时它的长柄指向南方,是由于地球表面有地磁场。下列与地磁场有关的说法,正确的是( )
A、地磁场是假想的,客观上不存在 B、地球表面上任意位置的地磁场方向都与地面平行 C、通电导线在地磁场中可能不受安培力作用 D、运动电荷在地磁场中受到的洛伦兹力可以对运动电荷做正功 -
12、如图所示,竖直平面内有四个相同的足够长的矩形区域、高度均为 , 区域Ⅰ中存在竖直向下的匀强电场,区域Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中存在垂直于纸面向里的匀强磁场、其磁感应强度大小之比为 , 区域Ⅳ下边界放置一块水平挡板,可吸收打到板上的粒子。零时刻,在纸面内从点向各个方向范围均匀发射带电量为、质量为、初速度为的带正电粒子,其中水平向右射出的粒子第一次进入区域Ⅱ时速度方向与水平方向成 , 且刚好经过区域Ⅱ的下边界。粒子重力以及粒子间的相互作用不计。求:
(1)、电场强度大小;(2)、水平向右射出的粒子经过区域下边界的时刻;(3)、打在挡板上的粒子数占射出总粒子数的比例。 -
13、如图所示,两小木块、质量均为 , 用劲度系数为、原长为的轻弹簧连在一起,放在水平地面上,处于静止。重力加速度为。有人利用该装置进行以下两步操作:
第一步,用外力将缓慢竖直下压一段距离后,撤去外力,发现上下运动,刚好不离开地面。
第二步,将一质量为的橡皮泥在正上方某处自由落下,与碰撞并附着在上,一起向下运动,此后,木块能够离开地面。求:
(1)、木块处于静止状态时,弹簧的长度;(2)、第一步操作中,外力对木块做的功;(3)、第二步操作中,橡皮泥自由下落的距离应满足的条件。 -
14、如图所示,某实验小组将带刻度的导热容器放在水平地面上,用质量为的活塞密封一部分气体,活塞能无摩擦滑动,这样就改装成一个“温度计”。当活塞静止在距容器底为时,气体的温度为。已知容器的横截面积为 , 高度为 , 重力加速度为 , 大气压强恒为。求:
(1)、该温度计能测量的最高温度;(2)、当气体从外界吸收热量后,活塞由位置缓慢上升到容器最高点的过程中,气体内能的变化量。 -
15、如图所示,点为单摆的固定悬点,测得摆球的质量为 , 摆长为现将摆球拉到点,小于 , 释放摆球,摆球将在竖直平面内的、之间来回摆动,到达最低点时摆线所受的拉力大小为 , 不计一切阻力重力加速度大小为 , 以处为零势面求摆球
(1)、第一次从运动到的时间;(2)、具有的重力势能的最大值 . -
16、某兴趣小组为了测量金属丝的电阻率和电源的电动势与内阻,设计了如图甲、乙所示的实验电路,其中为待测电阻,定值电阻的阻值已知。
(1)、测量金属丝的电阻时,要求通过金属丝的电流从零开始连续变化,实验电路图应选选填“甲”“乙”;(2)、使用螺旋测微器测量金属丝的直径如图丙所示,测量时,使用螺旋测微器的、、三部分的先后顺序是;(3)、测量金属丝电阻时,选择正确的电路,按照规范操作,调节滑动变阻器,得到电压表、的示数的多组数值。作出的图像,如图丁中直线所示,斜率为 , 则金属丝的电阻为用和表示;(4)、测量电源的电动势与内阻时,选择正确的电路,按照规范操作,调节滑动变阻器,得到电压表、的示数的多组数值。作出的图像,如图丁中直线所示,图线中的均已知,不考虑两电压表内阻的影响,则电源电动势用或表示;(5)、在上述(3)、(4)实验中,接通电路前,滑动变阻器的滑片应分别置于选填下列选项的序号 , 并简述你的理由。A.最左端 最左端
B.最右端 最右端
C.最左端 最右端
D.最右端 最左端
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17、如图所示,一个可视为质点的小木块从固定斜面的顶端由静止滑下,滑到水平面上的点停下.斜面与水平面粗糙程度相同,且平滑连接.现将斜面向右移动到虚线所示的位置,并固定在地面上,再让小木块从斜面的某处由静止下滑,仍滑到点停下.则小木块释放的位置可能是( )
A、甲 B、乙 C、丙 D、丁 -
18、如图所示,为水平固定放置的形导体框,其中长为x,部分阻值为r,其余部分电阻不计.长为、阻值为的均匀导体棒 , 始终与导体框接触良好.整个装置处于垂直纸面的匀强磁场中.现使导体棒以速度水平向左匀速运动,则导体棒两端的电势差是( )
A、 B、 C、 D、 -
19、如图所示,某款发电机示意图,矩形线框置于水平向右的匀强磁场中,中心轴与磁场垂直,、端分别接在相互绝缘的两个半圆环上,让半圆环和线框一起顺时针转动,两个半圆环在转动过程中先后分别和两个固定电刷、接触,初始时刻线框平面与磁场平行,通过电阻的电流以向右为正方向随时间变化的图像正确的是( )
A、
B、
C、
D、
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20、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,实验装置如图所示.某同学以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节并观察实验现象,下列说法正确的是( )
A、干涉条纹与双缝垂直 B、单缝和双缝应相互平行放置 C、取下滤光片,光屏上观察不到白光的干涉图样 D、将单缝向双缝靠近,从目镜中观察到的条纹条数增加