-
1、如图所示,在平面直角坐标系中,四边形为正方形,边长为 , 其中的等腰直角三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在第一象限内的一个等腰直角三角形区域内有匀强电场, , 平行轴。一带正电的粒子从A点沿轴正方向射入磁场,空气阻力及粒子所受的重力均可忽略不计,磁感应强度和电场强度的大小保持不变。
(1)、若电场方向沿轴正方向,该粒子射入匀强磁场时的速度大小为 , 粒子恰好从点射出磁场并进入电场,最终从点射出电场,求匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值;(2)、若该粒子射入匀强磁场时的速度大小为 , 匀强电场方向为沿轴负方向,求带电粒子从电场中射出时的位置坐标;(3)、若该粒子射入匀强磁场时速度大小变为 , 其中 , 匀强电场方向为沿轴负方向,求带电粒子从电场射出后打到轴的位置距坐标原点的最小距离。 -
2、如图所示,两根光滑金属导轨水平平行放置,间距 , 左端接有电阻 , 磁感应强度、方向竖直向下的匀强磁场分布在虚直线(与导轨垂直)右侧空间内,长度为、质量、电阻的导体垂直导轨放置。现给导体棒的初速度使其向右运动,进入磁场后,最终停在轨道上。若空气阻力和导轨电阻均可忽略不计,导体棒在运动过程中与导轨始终垂直且接触良好。求:
(1)、导体棒刚进磁场的瞬间,流过导体棒的电流大小和方向;(2)、整个过程中,电阻上产生的焦耳热;(3)、当导体棒速度为时,导体棒两端的电压。 -
3、某物理兴趣小组探究影响电荷间静电力的因素,实验装置如图所示。
(1)、带正电的小球A固定不动,带正电的小球B通过绝缘丝线系在铁架台上,小球B会在静电力的作用下发生偏离。把系在丝线上的带电小球B先后挂在图中横杆上的、、等位置,实验时通过调节丝线长度,始终使A、B两球球心在同一水平线上,待小球B平衡后,测得丝线偏离竖直方向的角度为 , A、B两球球心间的距离为r,小球B的质量为m,当地重力加速度大小为g,则A、B两球之间的库仑力大小为。(用题中涉及的物理量符号表示)(2)、以上实验采用的方法是________。A、微小量放大法 B、控制变量法 C、等效替代法 D、理想实验法(3)、若实验中小球A、B的电荷量分别为和 , 则静电力常量可表示为。(用题中涉及的物理量符号表示) -
4、如图所示为电磁炮的简化原理图,直流电源电动势为E,内阻为r,电容器的电容为C,质量为m的导体棒MN(炮弹)接入电路的电阻为R,导轨间距为L,导轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,摩擦不计。开始时,S接a,电路稳定后,S接b,导体棒MN将会向右运动,以下说法正确的是( )
A、S接a时,电容器内电场强度方向向下 B、S接a达到稳定状态时,电容器带电荷量为CE C、S接b后,导体棒MN加速度逐渐减小到0 D、S接b后,导体棒最终速度大小为 -
5、2023年10月6日,在杭州亚运会女子龙舟1000米直道竞速决赛中,中国队驱动总质量约1200kg(含人)的龙舟以4分51秒的成绩获得冠军,如图所示。比赛过程中,运动员拉桨对船做正功,加速;回桨对船不做功,减速。若10个划手一直保持最大输出功率划船,观测发现从静止开始的启动过程中每个划手划了8桨,船前进了20m,船速达到3.5m/s,之后保持3.5m/s的平均速度直至结束,设船受到的阻力恒定,每次拉桨过程做功相同。则下列说法中正确的是( )
A、船受到的阻力约为397N B、船受到的阻力约为3970N C、全程每个划手大约划了150桨 D、全程每个划手大约划了212桨 -
6、如图,质量为M、半径为R的半球形物体A放在粗糙水平地面上,通过最高点处的钉子用水平轻质细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B,重力加速度为g。则( )
A、A对地面的摩擦力方向向左 B、B对A的压力大小为 C、细线对小球的拉力大小为 D、若剪断绳子(A不动),则此瞬时球B加速度大小为 -
7、如图,a、b、c、d为某电场中的4个等势面,相邻等势面间的电势差相等,等势面c上有一点E。一个质子仅在电场力作用下经过a时的动能为18eV,经过c时的电势能为6eV,到达d时的速度恰好为零。已知质子的电荷量为e,不计质子的重力,下列说法正确的是( )
A、质子从a到d的过程中,电场力做功为18eV B、质子所具有的动能和电势能的总和为24eV C、E点电场强度垂直于该点所在等势面,方向向右 D、等势面b的电势为0 -
8、汽车在水平路面上匀速行驶时车轮边缘上M点的运动轨迹如图所示,P点是该轨迹的最高点,Q点为该轨迹的最低点。M点的运动可分解为两个分运动:一个是绕车轴旋转的匀速圆周运动,一个是与车轴一起向前的匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A、M点运动到P位置时的速度大于运动到Q位置时的速度 B、M点运动到P位置时的速度小于运动到Q位置时的速度 C、M点运动到P位置时的加速度大于运动到Q位置时的加速度 D、M点运动到P位置时的加速度小于运动到Q位置时的加速度 -
9、2024年10月30日凌晨,长征二号F运载火箭成功发射神舟十九号载人飞船。飞船先在椭圆轨道运行,后加速进入圆轨道,对接后和神舟十八号乘组在轨道舱完成中国航天史上第5次“太空会师”,如图所示。以下说法正确的是( )
A、飞船从发射至进入圆轨道前处于完全失重状态 B、飞船从较低轨道变轨到较高轨道,飞船的机械能减小 C、飞船某一时刻的运行速度可以大于 D、宇航员在轨道舱不受重力 -
10、如图所示,在光滑绝缘的水平面上的矩形区域内有一匀强磁场,磁场方向垂直于水平面向下。正方形单匝线框的边长、回路电阻、质量。线框平面与磁场方向垂直,线框的边与磁场左边界平齐,边与磁场下边界的距离也为。现对线框施加与水平向右方向成角、大小为的恒力 , 使其在水平面内由静止开始运动。当边进入磁场,在垂直边界方向上,线框做匀速运动;当边进入磁场时,边恰好到达磁场右边界,此时撤去力。重力加速度大小取 , 求:
(1)、磁场的磁感应强度大小;(2)、线框进入磁场的过程中产生的焦耳热;(3)、线框的边刚离开磁场时两端的电压(4)、线框离开磁场时的速度。 -
11、如图,直角坐标系中,第I象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第II、III象限中有两平行板电容器 , 其中垂直轴放置,极板与轴相交处存在小孔;垂直轴放置,上、下极板右端分别紧贴轴上的点。一带电粒子从静止释放,经电场直线加速后从射出,紧贴下极板进入 , 而后从进入第I象限;经磁场偏转后恰好垂直轴离开,运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子质量为、带电量为 , O、间距离为 , 的板间电压大小均为 , 板间电场视为匀强电场,不计重力,忽略边缘效应。求:
(1)、粒子经过点时的速度大小;(2)、粒子经过时速度方向与轴正向的夹角;(3)、磁场的磁感应强度大小;(4)、若间的电压变为原来的3倍,粒子仍垂直轴离开,则磁场应调整为多大? -
12、如图所示,质量为的长木板静止在光滑水平面上,质量也为的物块放在长木板上表面的左端,右侧有1个质量为的物块静止在水平面上。现使物块以初速度向右运动,在与碰撞前与已达到共速,与碰后粘在一起,共同滑行距离时,与恰好再次达到共速。重力加速度为 , 不计碰撞时间和物块的大小,求:
(1)、木板a与物块c碰撞前a的速度;(2)、木板a与物块c碰时撞损失的机械能;(3)、b与a间的动摩擦因数。 -
13、小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为 , 内阻为 , 电流表内阻不计,电动机的线圈电阻为。车灯接通电动机未起动时,电流表示数为;电动机启动的瞬间,电流表示数达到。设车灯电阻不变,求:
(1)、电动机未启动时车灯的功率;(2)、电动机启动时车灯的功率;(3)、电动机启动时电动机的输出功率。 -
14、某学习小组在实验室做“探究周期与摆长的关系”的实验,
(1)、在悬点安装拉力传感器,测得拉力随时间变化的关系如图1所示,则该单摆的周期s。(2)、在多次改变摆线长度后,根据实验数据利用计算机作出周期与摆线长度的关系图线,发现图线不过原点,如图2,图线与纵轴的交点坐标为 , 斜率为 , 则可得摆球的半径为 , 当地的重力加速度。 -
15、某实验小组利用一热敏电阻和继电器设计一恒温箱,热敏电阻的图像如图1所示。继电器如图2所示,继电器的衔铁吸附在端,当线圈中的电流大于或等于时,衔铁被吸合到端,则加热电路停止工作。已知继电器线圈的电阻为 , 为继电器线圈供电的电池电动势 , 内阻不计。
(1)、在设计控制电路时,还需要一个可变电阻 , 则应选用______________________A、 B、(2)、在虚线框中画出控制电路。(3)、应该把恒温箱内的加热器接在端(选填“”或"")。(4)、如果要使恒温箱内的温度保持 , 可变电阻的阻值应调节为。 -
16、把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成图1所示的电路进行实验,观察电容器充、放电过程。
(1)、先将开关接1,观察到电流表与电压表示数____________________A、电流表示数与电压表示数都不断减小 B、电流表示数与电压表示数都不断增大 C、电流表示数不断增大,电压表示数不断减小 D、电流表示数不断减小,电压表示数不断增大(2)、待电压表示数稳定后,将开关接2,测得电流随时间变化的图线如图2所示。已知 , 则放电时,电容器两端的电压为V,该实验测得电容器的电容为F(结果保留2位有效数字)。该实验测得容器电容(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。 -
17、如图所示,在平面内存在一以O为圆心、半径为r的圆形区域,其中存在一方向垂直平面的匀强磁场,磁感应强度B随时间变化如图所示,周期为3t0。变化的磁场在空间产生感生电场,电场线为一系列以O为圆心的同心圆,在同一电场线上,电场强度大小相同。在同一平面内,有以O为圆心的半径为2r的导电圆环Ⅰ,与磁场边界相切的半径为0.5r的导电圆环Ⅱ,电阻均为R,圆心O对圆环Ⅱ上P、Q两点的张角φ=30°。导电圆环间绝缘,且不计相互影响,则( )
A、两个圆环都不在磁场中,故均无感应电流 B、圆环Ⅰ中电流的有效值为 C、t=0.5t0时刻圆环Ⅱ上P点电势高于Q点 D、t=1.5t0时刻圆环Ⅱ上PQ间的电压大小为 -
18、如图为以点为中心的径向电场的示意图,电场强度大小可表示为 , 为常量。比荷相同的两粒子在以为圆心、半径不同的圆轨道运动。不考虑重力及粒子间的相互作用,则( )
A、质量大的粒子动量大 B、半径大的粒子加速度大 C、粒子的速度大小与半径成正比 D、粒子运动的周期与半径成正比 -
19、如图所示,P1和P2是材料相同、上下表面均为正方形的长方体导体,P1的上表面积和厚度均为P2的2倍,将P1和P2按图中所示方式接到电源上,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A、P2的电功率是P1的2倍 B、P2两端的电压是P1的2倍 C、P2中的电场强度是P1的2倍 D、P2中的自由电子定向移动的速率是P1的2倍 -
20、如图所示,倾角为的绝缘光滑固定斜面处于磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,一质量为、带电量为的小物块从斜面上由静止开始滑下,在物块沿斜面下滑的过程中( )
A、物块的速度越来越大,加速度越来越小 B、重力的冲量大小为 C、洛伦兹力的冲量大小为 D、支持力的冲量大小为