物理周练七
一、单选题
1.下列说法中正确的是
A.用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力
B.在阳光照射下,可以观察到教室空气中飞舞的尘埃作无规则运动,属于布朗运动
C.在用油膜法测出油分子的直径后计算阿伏伽德罗常数时,还要知道油滴的摩尔质量和密度
D.在用油膜法测出油分子的直径后计算阿伏伽德罗常数时,还要知道油滴的体积和密度
2.下列说法中正确的是
A.随着技术进步,热机的效率可以达到100%;制冷机也可以使温度达到-2800C
B.气体放出热量,其分子的平均动能就减小
C.根据热力学第二定律,一切物理过程都具有方向性
D.一定质量的理想气体,先保持压强不变而膨胀,再进行绝热压缩,其内能必定增加
3.下列说法正确的是
A.当氢原子从n=2的状态跃迁到n=6的状态时,发出光子
B.放射性元素的半衰期是指该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间
C.同一元素的两种同位素具有相同的质子数
D.中子与质子结合成氘核时吸收能量
4.光子不仅有能量,还有动量,光照射到某个面上就会产生压力,宇宙飞船可以采用光压作为动力.给飞船安上面积很大的薄膜,正对着太阳光,靠太阳光在薄膜上产生压力推动宇宙飞船前进.第一次安装的是反射率极高的薄膜,第二次安装的是吸收率极高的薄膜,那么
A.安装反射率极高的薄膜,飞船的加速度大
B.安装吸收率极高的薄膜,飞船的加速度大
C.两种情况下,由于飞船的质量一样,飞船的加速度大小都一样
D.两种情况下,飞船的加速度不好比较
5.氢原子辐射出一个光子后,则
A.电子绕核旋转半径增大 B.电子的动能增大
C.氢原子电势能增大 D.原子的能级值增大
6.如图所示,A、B两物体叠放在一起,A被不可伸长的水平细绳系于左墙上,B在拉力F作用下向右匀速运动,在此过程中,A、B间的摩擦力的做功情况是
A.对A、B都做负功 B.对A不做功,对B做负功
C.对A做正功,对B做负功 D.对A、B都不做功
7.为了测定用某种物质制成的线形材料的电学特性,取了一段由该物质制成的线形材料,测量其两端的电压和通过的电流,根据实验数据描绘出的伏安特性曲线如图所示.那么这种物质可能是
A.某种纯金属 B.某种热敏电阻
C.某种超导体 D.某种绝缘材料
8.为了观察到纳米级的微小结构,需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜.有关电子显微镜的下列说法中正确的是
A.它是了利用电子物质波的波长比可见光短,因此不容易发生明显衍射
B.它是了利用电子物质波的波长比可见光长,因此不容易发生明显衍射
C.它是了利用电子物质波的波长比可见光短,因此更容易发生明显衍射
D.它是了利用电子物质波的波长比可见光长,因此更容易发生明显衍射
二、不定项选择
9.下列运动中,属于匀变速运动的是
A.匀速圆周运动 B.自由落体运动
C.平抛运动 D.简谐运动
10.我国自行研制的“神舟号”载人飞船升空后,在圆轨道上运行时,需要进行多次轨道维持.轨道维持就是通过控制飞船上的发动机的点火时间和推力,使飞船能保持在同一轨道上稳定运行.如果不进行轨道维持,飞船的轨道高度就会逐渐降低,若出现这种情况
A.飞船的周期逐渐缩短 B.飞船的角速度逐渐减小
C.飞船的线速度逐渐增大 D.飞船的向心加速度逐渐减小
11.如图所示电路中,将三个同样规格的灯泡接入电路中,当将滑动变阻器上的滑动头从开始的中点位置向右移动时,三个灯泡消耗功率的变化情况是
A.L1减小 B.L2增大
C.L2减小 D.L3增大
12.如图所示,两块相对的平行金属板M、N与电池相连,N板接地。在距离两板等远的一点P固定一个带负电的点电荷,如果将M板向上移一小段距离,则
A.点电荷所受的电场力减小
B.点电荷所受的电场力增大
C.点电荷的电势能减少
D.点电荷的电势能增大
13.超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具.其推进原理可以简化为如图所示的模型:在水平面上相距L的两根平行直导轨间,有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2,且B1=B2=B,每个磁场的宽都是l,相间排列,所有这些磁场都以速度v向右匀速运动.这时跨在两导轨间的长为L宽为l的金属框abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动.设金属框的总电阻为R,运动中所受到的阻力恒为f,则金属框的最大速度可表示为
A.vm= (B2L2v-fR)/B2L2
B.vm= (2B2L2v-fR)/2B2L2
C.vm= (4B2L2v-fR)/4B2L2
D.vm= (2B2L2v+fR)/2B2L2
二、本题共2小题,共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.
14.如图所示的零件上表面是一光滑圆柱的一部分,其半径很大,为了检验其圆柱面的曲率半径R是否达到设计要求,现提供如下器材:
A.米尺 B.秒表 C.游标卡尺 D.金属小球
E.足够长的细绳 F.铁架台
(1)实验需选用的器材为______________(填写字母).
(2)实验的方法是 .
(3)需记录的数据_______________________________________.
(4)写出检测半径R的数学表达式________________________________(重力加速度为g)
15.现有两只定值电阻R1、R2,已知R1=2R2,一个能向外提供恒定电压的电池组,还有若干导线.
⑴试把以上器材分别画在下面的甲图和乙图中标有A、B、C、D字样的接线柱上,使它们各自组成一个完整的电路(所用电表均为理想电表,量程也总能满足要求).并能满足以下要求:当电键S断开时,电表指针偏转到某一位置,当电键S闭合时,电表的示数为S断开时的3倍.
⑵在满足以上要求的情况下,图甲中电键S断开和闭合两种情况下,外电路消耗的电功率之比为__________.
⑶在满足以上要求的情况下,图乙中电键S断开和闭合两种情况下,R2上消耗的电功率之比为__________.
三、本题共6小题,90分.解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
16.如图所示,离水平地面高1.5L的一个光滑小定滑轮上,静止地搭着一根链条.该链条长为L,质量为m (可以看作质量分布均匀).由于受到一个小小的扰动,链条开始无初速滑动,最后落到水平面上.⑴当该链条的一端刚要接触地面的瞬间(整个链条还在空间),链条的速度是多大?⑵现在用一根细绳的一端a系住链条的一端,轻绳跨过定滑轮后,将绳拉紧,并在其另一端b用竖直向下的力F缓慢地拉链条,使它仍然搭到定滑轮上去,最终重新静止在定滑轮上,那么拉力F做的功是多少?(不计空气阻力.)
17.一根弹性绳沿x轴方向放置,左端在原点O,用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动,于是在绳上形成一列简谐波.求:
⑴若从波传到平衡位置在x=1处的M质点时开始计时,那么经过的时间Δt等于多少时,平衡位置在x=4.5处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置?在图中准确画出当时弹性绳上的波形.
⑵从绳的左端点开始做简谐运动起,当它通过的总路程为88cm时,N质点振动通过的总路程是多少?
18.如图所示,水平桌面上放有A.B两个物体,A.B间用一根硬杆C 相连,已知物体A的质量是m1=0.5kg, B的质量是m2=0.3kg,杆C的质量是m3= 0.2kg。A与桌面的动摩擦因数是μ1=0.2,B与桌面间的动摩擦因数是μ2 =0.5。使它们以一定的初速度开始沿平面向右运动,在运动过程中杆C对AB两物体竖直向下的压力大小相等,那么杆C在水平方向受到A.B两物体的作用力是拉力还是压力?力的大小各是多少?(取g=10m/s2)
19.如图所示,位于同一水平面内的两根光滑平行导轨间的距离为l,导线的左端连接一个耐压足够大的电容器,电容器的电容为 C .放在导轨上的导体杆 cd 与导轨接触良好,c d 杆在平行导轨平面的水平力的作用下从静止开始做匀加速直线运动,加速度为 a .磁感强度为 B 的匀强磁场垂直导轨平面且竖直向下,导轨足够长,不计导轨、导体杆和连接电容器导线的电阻,求:
(1)流过导体杆的电流强度.
(2)从导体杆开始运动经过时间 t 电容器吸收的能量为多少?
20.如图所示,坐标系xOy位于竖直平面内,在该区域内有场强E=12N/C、方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B=2T、沿水平方向且垂直于xOy平面指向纸里的匀强磁场.一个质量m=4×10kg,电量q=2.5×10C带正电的微粒,在xOy平面内做匀速直线运动,运动到原点O时,撤去磁场,经一段时间后,带电微粒运动到了x轴上的P点.取g=10 m/s2,求:
(1)P点到原点O的距离;
(2)带电微粒由原点O运动到P点的时间.
21.在纳米技术中需要移动或修补原子,必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间,为此已发明了“激光致冷”的技术,若把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小球,则“激光致冷”与下述的力学模型很类似.
一辆质量为m的小车(一侧固定一轻弹簧),如图所示,小车以速度v0水平向右运动,一个动量大小为p,质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短,接着弹簧被锁定一段时间T,再解除锁定使小球以大小相同的动量p水平向右弹出,紧接着不断重复上述过程,最终小车将停下来.设地面和车厢均为光滑,除锁定时间T外,不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间.求:
(1)小球第一次入射并压缩弹簧至最短时,小车速度的大小和这一过程中小车动能的减小量.
(2)从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间.
高三年级第三次周练答题纸
班级______学号______姓名______
]]]
19、
20、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
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21、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
17、
18、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
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二、把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答。
14、(1) ,(2) ,(3)、 ,(4) 。
15、(1)(2) ,(3) 。
三、解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
16、
非选择题{包括二(14~15题)、三(16~21题)大题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案
一、选择题(包括1~13小题,其中1~8题为单选题,9~13题为不定项选择题)
第17题图
O
P
E
C
v
B
A
B
y
x
N
M
-8
-4
4
8
o
x/m
y/cm
123456
a
b
F
A. 乙
B. S
C. C D
D. A B
E. V
F. 甲
G. S
H. C D
I. A B
J. A
N .
P .
M .
K. l
L. L
M. d c
N. a b
O. B1 B2
P. v
PAGE
4物理周练四
一、选择题:(40分)
1根据热力学定律和分子动理论,下列说法中不正确的是( )
A、理想气体在等温变化时,内能不改变,因而与外界不发生热量交换。
B、布朗运动是液体分子的运动,它说明分子在永不停息地做无规则运动。
C、第一类永动机与第二类永动机都是违背了能量守恒定律。
D、根据热力学第二定律可知能量能够从高温物体传给低温物体,但不可能从低温物体传给高温物体。
2关于日食和月食,以下说法正确的是( )
A、位于月球本影的人,能看到月全食。 B、位于月球半影的人,能看到日偏食。
C、月球位于地球半影中,出现月环食。 D、月球位于地球本影中,出现月全食。
3一理想变压器,其原、副线圈的匝数均可调节,原线圈两端的电压为一最大值不变的正弦交流电,为了是变压器的输入功率减小,可使( )
A、原线圈的匝数增大,其他条件不变。 B、副线圈的匝数减小,其他条件不变。
C、负载电阻的阻值增大,其他条件不变。 D、负载电阻的阻值减小,其他条件不变。
4下列四种说法中正确的是( )
A、X射线是由原子的内层电子受到激发后产生的。
B、放射性元素有射线放出时,元素的原子核的组成一定发生变化。
C、两种元素的原子核结合成一种新元素的原子核时,可能放出能量,也可能吸收能量。
D、在核反应过程中一定发生质量亏损。
5已知阿伏加德罗常数为N,铝的摩尔质量为M,铝的密度为,则下列说法中正确的是( )
A、1kg铝所含原子数为N。 B、1个铝原子的质量为M/N。
C、1m3铝所含原子数为N/(N)。 D、1个铝原子所占的体积为M/(N)。
6假设一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子发生碰撞后,电子向某一方向运动,光子将偏离原运动方向,这种现象称为光子的散射,散射后的光子跟原来相比( )
A、光子将从电子处获得能量,因而频率增大。
B、散射后的光子的运动方向将与电子的运动方向在一条直线上,但方向相反。
C、由于电子受到碰撞,散射光子的频率低于入射光子的频率。
D、散射光子虽改变原来的运动方向,但频率不变。
7一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁,发出的光以入射角照射到一平行玻璃砖A上,经玻璃砖又照到一块金属板B上,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A、入射光经玻璃砖A后会分成相互平行的三束光线。
B、从n=3直接跃迁到基态发出的光经玻璃砖A后的出射光线与入射光线间的距离最大。
C、经玻璃砖A后有些光子的能量将减小,有些光在玻璃砖的下表面可能产生全反射。
D、若从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子刚好能使金属板B发生光电效应,则从n=2能级跃迁到基态放出的光子一定能使金属板B发生光电效应。
8如图所示,有两个大小相等、质量不等的小球A和B,B球静止在光滑圆弧的底端,A球质量为m,从顶端释放,若两球发生弹性碰撞后,它们的落地点离平台边缘的水平距离之比为1∶3,则B球的质量可能是( )
A、m/3 B、2m/3 C、4m/3 D、5m/3
9如图所示,在x轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在xOy平面内,从原点O处沿与x轴正方向成(0<<)角以速率发射一个带正电的粒子(重力不计),下列说法正确的是( )
A、若一定,越大,则粒子在磁场中的运动时间越短。
B、若一定,越大,则粒子在磁场中运动的角速度越大。
C、若一定,越大,则粒子在磁场中运动的时间越短。
D、若一定,越大,则粒子离开磁场的位置距O点越远。
10如图所示,在粗糙绝缘水平面上固定两个等量同种电荷P、Q,在PQ连线上的M点静止释放一带电滑块,则滑块会由静止开始一直向右运动到PQ连线上的另一点N停下,则以下说法正确的是( )
A、 滑块受到的电场力一定是先减小后增大。 B、滑块的电势能一直减小。
C、滑块的动能与电势能之和可能保持不变。 D、PM间距一定小于QN间距。
二、实验题:(20分)
11有以下几个实验:A、验证力的平行四边形定则;B、研究匀变速直线运动;C、验证机械能守恒定律;D、用单摆测定重力加速度。上述实验中需用打点计时器的实验是 ;需要秒表的是 ;需要刻度尺的是 。
12 某同学在实验室先后完成下列两个实验:①测定一节干电池的电动势和内电阻;②描绘小灯泡的伏安特性曲线。
(1)用实验①测量得到的数据做出U—I图象如图a线,实验所测干电池的电动势为 V,内电阻为 。
(2)在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,为减小实验误差,方便调节,请在给定的四个电路图和三个滑动变阻器中选取适当的电路或器材,应选取的电路是 ,滑动变阻器应选取 。
E、总阻值15,最大允许电流2A的滑动变阻器
F、总阻值200,最大允许电流2A的滑动变阻器
G、总阻值1000,最大允许电流1A的滑动变阻器
(3)将实验②中得到的数据在同(1)中U—I坐标系内描点作图,得到如图所示的图象b,如果将(1)中的电池与(2)中的小灯泡组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为 ;若将两节与(1)中相同的干电池串联后与该小灯泡组成闭合回路,则此时小灯泡的电压为 ,实际功率为 。
三、计算题:
13 在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成,如图所示,试求:
(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,求质点从O点运动到P点,所经历的时间以及P点的坐标。
(2)质点经过P点的速度。
14如图所示,电学黑箱中有两个电阻,一个为定值电阻R0=8,另一个为未知电阻Rx,由箱中引出三根线A、B、C,当开关S和C闭合时,电流表的读数为1A,电压表的读数为8V,当开关S和D闭合时,电流表的读数仍为1A,电压表的读数为10V,请画出黑箱中两个电阻和A、B、C的连接图,并求出电阻Rx的阻值?(电流表和电压表均看成理想电表)
15如图所示是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收的信号间的时间差,测出被测物体的速度,图中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2是P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描,P1、P2之间的时间间隔t=1.0s,超声波在空气中传播的速度,若汽车是匀速行驶的,试求:
(1)汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是多少?
(2)汽车的速度为多少?
16如图所示,在x>0的区域存在沿x轴方向的匀强电场,电场强度E=10N/C,在x<0的区域中存在着垂直xOy平面方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,一带负电的粒子,荷质比q/m=160C/kg,在x=0.06m的d处以的初速度沿y轴正方向开始运动,不计带电粒子的重力,求:
(1)带电粒子开始运动后第一次通过y轴时与y轴的交点距O点的距离;
(2)带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场;
(3)带电粒子运动的周期。
17如图所示,由10根长度都是L的金属杆连接的一个“目”字型的矩形金属框abcdefgh,放在纸面所在的平面内,有一个宽度也为L的匀强磁场,磁场边界跟de杆平行,磁感应强度的大小是B,方向垂直纸面向里,金属杆ah,bg,cf,de的电阻都为r,其他各杆的电阻不计,各杆端点间接触良好,现以速度匀速的把金属框从磁场的左边界水平向右拉,从de杆刚进入磁场瞬间开始计时,求:
(1)从开始计时到ah杆刚进入磁场的过程中,通过ah杆某一横截面总的电荷量q。
(2)从开始计时到金属杆全部通过磁场的过程中,金属框中电流所产生的总热量Q。
18(附加题)如图甲所示,光滑的水平面上固定一长为L=1.7m长木板C,板的左端有两小物块A和B,其间夹有一根长为1.0m的轻弹簧,弹簧没有形变,且与物块不相连。已知,,A与木板C、B与木板C的动摩擦因数分别为,,用水平力F作用于A,F从零逐渐变大,并使B缓慢地向右移动了0.5m,使弹簧储存了弹性势能,问:
(1) 若弹簧的劲度系数K=200N/m,以作用力F为纵坐标,A移动的距离为横坐标,试在图乙中作出推力F随A位移的变化图线。
(2) 求出弹簧储存的弹性势能的大小。
(3) 当物块B缓慢地向右移动了0.5m后,保持A、B两物块间距,将其间夹有的弹簧更换,使得压缩量仍相同的新弹簧储存的弹性势能为12,之后同时释放三物体A、B和C,已被压缩的轻弹簧将A、B向两边弹开,哪一物块将先弹开木板C,最终C的速度是多少?
高三年级第四次周练答题纸
班级______学号______姓名______
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16、
17、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
18、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
14、
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
二、把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答。
11、 、 、 。
12、⑴、 、 ;
⑵、 、 ;
(3) 、 、 。
三、解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13、
非选择题{包括二(11~12题)、三(13~18题)大题,其中18题为附加题}
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
一、选择题(包括1~10小题)
A
B
P1
P2
f
g
h
v
a
b
c
Q
M
P
A
B
A
B
C
S
D
V
A
v
O
x
y
B
A
x
y
A
P
F
甲
F
A
d
e
d
B
O
y
x
E
5
4
3
2
1
0
乙
O
F/N
SA/m
B
C
b
a
0.5
1.0
1.5
2.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.5
0
U/V
D
C
B
A
A
V
A
V
A
V
A
V
PAGE
5高三物理 分析统计( 月 日)
班级 学号 姓名
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
统计
出错原因
整改措施周练12
班级 学号 姓名
1、两个电容器A和B的电容分别为CA=20μF和CB=200μF,则-------------( )
A、电容器A容纳电荷的本领可能比电容器B容纳电荷的本领大
B、使电容器A和B两极板间的电势差都增加1V,电容器A带电量的增加量将是电容器B带电量的增加量的1/10
C、使电容器A和B两极板间的电势差都增加1V,电容器A带电量的增加量将是电容器B带电量的增加量的10倍
D、电容器A的带电量一定总是电容器B的带电量的1/10
2、如图所示,A、B为处于静电平衡状态的带电导体P表面附近的两点,两点的场强分别为EA=100N/C,EB=50N/C。将两个相同的带正电的粒子(不计重力)从A、B两点无初速释放,刚释放时,两个粒子的加速度大小之比以及当两个粒子运动到无穷远处时,速率之比为-------------------------------------( )
A、1︰2,2︰1 B、2︰1,1︰1 C、2︰1,2︰1 D、1︰1,1︰1
3、如图所示,电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出,不计重力的作用,则--------------------( )
A、它们通过加速电场所需的时间相等
B、它们通过加速电场过程中动能的增量相等
C、它们通过加速电场过程中动量的增量相等
D、它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等
4、一带电粒子仅在电场力的作用下从A点运动B点,其速度图象如图所示,则-------------------------------------------------( )
A、A点的场强大于B点的场强
B、A点的电势一定比B点的电势高
C、粒子在A点的电势能一定大于B点的电势能
D、电场力一定对粒子做正功
5、如图所示,四个相同的金属容器共轴排列放置,它们的间距与容器的宽度相同,轴线上开有小孔。在最左边、最右边两个容器上加电压U后,容器之间就形成了匀强电场。今有一电子从最左边容器的小孔沿轴线入射,刚好没有从最右边容器出射,则该电子停止运动前------------------------------------------------------( )
A、 通过各容器的速度比依次为︰︰1
B、 通过各容器的时间比依次为5︰3︰1
C、通过各容器间隙所用的时间比依次为5︰3︰1
D、通过各容器间隙的加速度比依次为5︰3︰1
6、一个初动能为Ek的带电粒子,以速率v垂直电场线方向飞入带电的平行板电容器,飞出时带电粒子动能为飞入时初动能的2倍,如果使带电粒子的初速度为原来的2倍,那么当它飞出电容器的时刻,动能为---------------------------------------------------( )
A、4Ek B、4.25Ek C、5Ek D、8Ek
7、如图所示,相距为d的两块平行金属板M、N与直流电源相连,一带电粒子(不计重力)垂直于电场方向从M板边缘射入电场,恰好打在N板的中央。为了能使粒子恰好从N板边缘飞出电场,可将N板平行下移一段距离。
(1)若开关S始终闭合,则这个距离应为多大?
(2)若在开关S断开后再移动N板,这个距离又应为多大?
8、如图所示,在方向竖直向下的匀强电场中,一绝缘轻细线一端固定于O点,另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动。小球的带电量为q,质量为m,绝缘细线长为L,电场的场强为E。若带电小球恰好能通过最高点A,则在A点时小球的速率v1为多大?小球运动到最低点B时的速率v2为多大?运动到B点时细线对小球的拉力为多大?
9、(附加题)在真空中,电子(质量为m,电量为e)连续地射入相距为d的两平行金属板之间。两板不带电时,电子将沿与两板等距离的中线射出,如图A所示,通过两板的时间为T。现在极板上加一个如图B所示变化的电压,变化的周期也为T,电压最大值U0。若加电压后,电子均能通过板间而不碰极板,求这些电子离开电场时,垂直于两板方向的最大位移和最小位移各为多少?
P
U
B
-
+
3T/2
T
T/2
O
v
O
t
E
v2
v1
B
U0
A
O
-
+
v
B
A
++
U
+
t
A
-
d
d
S
N
M
B
A
+
+
+
+
+0000000000000
+
+
+
+《机械波》第三课时
一、基础知识扫描
1、波的叠加、波的干涉、衍射现象
2、声波、超声波及其应用、多普勒效应
二、疑难点知识点辨析
1、机械波的衍射、干涉
(1)衍射
发生明显衍射的条件是:障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或比波长小。
(2)波的独立传播原理和叠加原理。
独立传播原理:几列波相遇时,能够保持各自的运动状态继续传播,不互相影响。
叠加原理:介质质点的位移、速度、加速度都等于几列波单独转播时引起的位移、速度、加速度的矢量和。
波的独立传播原理和叠加原理并不矛盾。前者是描述波的性质:在同一介质中同时传播的几列波都是独立的。后者是描述介质质点的运动情况:每个介质质点的运动是各列波在该点引起的运动的矢量和。
(3)干涉
产生干涉的必要条件是:两列波源的频率必须相同。
需要说明的是:两列波的频率相同是发生干涉的必要条件,而不是充分条件。
我们经常列举的干涉都是波源振动同向的,干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的条件是
①最强:该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍,即δ=nλ
②最弱:该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍,即
如果两个波源是振动是反向的,那么在干涉区域内振动加强和减弱的位置就正好颠倒过来了。
根据以上分析,在稳定的干涉区域内,振动加强点始终加强;振动减弱点始终减弱。
2、多普勒效应
(1)多普勒效应:由于波源和观察者之间有相对运动,而观察者感到频率发生变化 的现象。
(2)多普勒效应是波共有的特征。
(3)对多普勒效应的解释:波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数;观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数。
①当波源和观察者无相对运动时,观察者接收到的频率等于波源的频率;
②当波源和观察者有相对靠近的运动时,观察者接收到的频率增大;
③当波源和观察者有相对远离的运动时,观察者接收到的频率减小。
三、对点例析
【例1】如图1所示,S1、S2是振幅均为A的两个水波波源,某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则下列说法中正确的是( )
A.两列波在相遇区域发生干涉
B.两列波在相遇区域发生叠加
C.此时各点的位移是:xA=0,xB=-2A,xC=2A
D.A处振动始终减弱,B和C处振动始终加强
【例2】如图2所示,S是波源,M、N是两块挡板,其中M板固定,N板可自由左右移动,两板中间有一狭缝,此时A点无明显振动。为使A点能发生明显振动,可采取的办法是 ( )
A.增大波源的频率 B.减小波源振动频率
C.将N板向右平移一些
D.将N板向左平移一些
【例3】如图3所示,为一波源O作匀速直线运动时在均匀介质中产生球面波的情况,则( )
A.该波源正在移向a点
B.该波源正在移向b点
C.在a处观察波的频率变低
D.在b处观察波的频率变低
【例4】如图4所示,在同一均匀介质中有S1、S2两个波源,这两个波源的频率、振动方向均相同,且振动的步调完全一致,S1S2之间相距两个波长,B点为S1S2连线的中点,今以B点为圆心,以R = 为半径画圆。问:除S1S2两波源外,在该圆周上共有几个加强点?
四、巩固训练
1、两列相干波在空中相遇发生相互叠加的过程中,关于质点的振动,说法正确的是( )
A.在振动加强区域里的位移较大
B.在振动加强区域里的点不一定比减弱区域里的点位移大
C.振动加强区域里的点位移随时间变化
D.振动减弱区域里的点振幅减小
2、利用超声波探伤仪可检查金属内部的缺陷,这是利用了超声波 ( )
A.具有较强的衍射性 B.具有很强的穿透能力和良好的反射性能
C.不能引起感觉器官的感觉 D.容易被物质所吸收
3、当人听到的声音的频率越来越低时,可能的原因是 ( )
A.声源和人都是静止的,声源振动的频率越来越低
B.人静止,声源远离人作匀速直线运动,声源振动的频率不变
C.人静止,声源远离人作匀加速直线运动,声源振动的频率不变
D.人静止,声源远离人作匀减速直线运动,声源振动的频率不变
4、如图5所示,一波源在绳的左端产生半个波1,其频率为f1,振幅为A1;同时,另一波源在绳的右端产生半个波2,频率为f2,振幅为A2,已知f1
A.两列波同时到达P点
B.两列波相遇时,P点的波峰可达(A1+A2)
C.两列波相遇后,各自保持原来波形独立传播
D.两列波相遇时,绳上波峰值可达(A1+A2)的质点只有一处,此处在P的左侧
5、如图6所示,在y轴上的P、Q两点位置上有两个的声源,它们同时不断地向外发出波长都为2m的完全相同的声波,P、Q两点的纵坐标分别为yP=1m,yQ=6m。那么,在x轴上从-∞到+∞的范围内听不到声音的小区域共有
A、3个 B、4个
C、5个 D、无穷多个
A
S1
S2
C
B
图1
M
N
A
S
图2
· a
· O
· b
图3
S1
S2
B
图4
A
B
1
2
·
·
·
图5
x
Q
y
P
0
-
图6
1
1机械波 第二课时 波的图象
一、基础知识扫描
类型1 波的图象及其显示的信息
1.波动图象
表示波的传播方向上,介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移,当波源做简谐运动时,它在介质中形成简谐波,其波动图象为正弦或余弦曲线,如图所示
2.由波的图象可获取的信息
①该时刻各质点的位移
②质点振动的振幅A
③波长λ
④若知道波速v的方向,可知各质点的运动方向,
⑤若已知波速v的大小,可求频率f或周期T:
⑥若已知f或T,可求v的大小:
⑦若已知波速v的大小和方向,可画出后一时刻的波形图:波在均匀介质中做匀速运动,内各质点的运动形式沿波速方向传播,即把波形图沿波的传播方向平移
类型2 波动图象与振动图象的比较
振动图象 波动图象
研究对象 一振动质点 沿波传播方向所有质点
研究内容 一质点位移随时间变化规律 某时刻所有质点的空间分布规律
图象
物理意义 表示一质点在各时刻的位移 表示某时刻各质点的位移
图象变化 随时间推移图象延续,但已有形态不变 随时间推移,图象沿传播方向平移
一完整曲线占横坐标距离 表示一个周期 表示一个波长
类型3 用平移法或特殊点法画后的波形
类型4 波动问题的多解性
由于波的周期性和波的传播方向的不确定导致波动问题中常出现系列解、多解问题。主要包括三种情况:
①时间间隔与周期T的关系不明确
②波传播的距离与波长的关系不明确
③传播方向不明确
二、对点例题分析
例1.如图所示为一横波在某时刻的波形图。已知F质点此时的运动方向如图,则( )
A.波向右传播
B.质点H的运动方向与质点F的运动方向相同
C.质点C比质点B先回到平衡位置
D.质点C在此时的加速度为零
例2.一列简谐横波沿x轴负方向传播,左图是t=1s时的波形图,右图是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点),则右图可能是左图中哪个质元的振动图线( )
A.x=0处的质元
B.x=1m处的质元
C.x=2m处的质元
D.x=3m处的质元
例3.如图所示为一列沿x轴向右传播的简谐横波在某时刻的波动图象。已知此波的传播速度大小为v=2m/s。试画出该时刻5s前及5s后的波动图象。
例4.一列机械波沿直线ab向右传播,ab=2m,a、b两点的振动情况如图所示,下列说法中正确的是( )
A、波速可能是
B、波长可能是
C、波速可能大于
D、波长可能大于
例5.一列横波在x轴上传播,t1=0和t2=0.005s时的波形。如图所示的实线和虚线。
(1)设周期大于,求波速。
(2)设周期小于,并且波速为6000m/s,求波的传播方向。
三.针对训练:
1.关于波长,下列说法正确的是( )
A.沿着波的传播方向,两个任意时刻,对平衡位置位移都相等的质点间的距离叫波长
B.在一个周期内,振动在介质中传播的距离等于波长
C.在横波的传播过程中,沿着波的传播方向两个相邻的波峰间的距离等于一个波长
D.波长大小与介质中的波速和波频率有关
2.一列沿χ轴正方向传播的简谐横波,波速为60m/s,在t=0时的波的图象如图所示,则( )
A.此波频率为40HZ,此时质点b的速度为零
B.此波频率为40HZ,此时质点b的速度向着y轴负方向
C.此波频率为20HZ,此时质点a的速度向着y轴正方向
D.此波频率为20HZ,此时质点a的速度为零
3.如图所示,在平面xy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波,波速为3.0m/s,频率为2.5HZ,振幅为8.0×10-2m。已知t=0时刻,P点质元的位移为y=4.0×10-2m,速度沿y轴正向,Q点在P点右方9.0×10-1m处,对于Q点的质元来说 ( )
A.在t=0时,位移为y= -4.0×10-2m
B.在t=0时,速度沿y轴负方向
C.在t=0.1s时,位移为y= -4.0×10-2m
D.在t=0.1s时,速度沿y轴正方向
4.如图1所示,波源S从平衡位置y=0开始振动,运动方向竖直向上(y轴的正方向),振动周期T=0.01s,产生的简谐波向左、右两个方向传播,波速均为υ=80m/s,经过一段时间后,P、Q两点开始振动。已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m。若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点,则在图2的振动图象中,能正确描述P、Q两点振动情况是( )
A.甲为Q点的振动图象 B.乙为Q点振动图象
C.丙为P点的振动图象 D.丁为P点的振动图象
5.有一列沿水平绳传播的简谐横波,频率为10HZ,振动方向沿竖直方向,当绳上的质点P到达其平衡位置且向下运动时,在其右方相距0.6m处的质点Q刚好到达最高点,由此可知波速和传播方向可能是( )
A.8m/s,向右传播 A.8m/s,向左传播
C.24m/s,向右传播 D.24m/s,向左传播
6.如图所示,一简谐横波在x轴上传播,轴上a、b两点相距12m,在t=0时,a点为波峰,b点波谷;t=0.5s时,a点为波谷,b点波峰。则下列判断中正确的是( )
A.波一定沿x轴正方向传播 B.波长可能是8m
C.周期可能为0.5m D.波速一定是24m/s
7.在平静的湖面上,一条船抛出一只重锚形成水波,一个人站在岸边,看到水波经过50s到达岸边,又见相邻波峰之间的距离约为0.5m,且在5s内到达岸边的波数为20个,试问此船离岸约有多远?
8.如下左图(甲)所示为一列简谐横波在某时刻波的图象,左图(乙)是坐标为10cm质点的振动图象。求这列波的传播方向和波速。
9.如上右图所示,(甲)为某一波在t=1.0s时的图象,(乙)为参与波动的P质点的振动图象.
(1)说出两图中AA,的意义?
(2)说出(甲)图中OA,B图线的意义?
(3)求该波的传播速度υ为多少?
(4) 在(甲)图中画出再经3.5s时的波形图。
(5)求再经过3.5s时,P质点的路程和位移。
10.如下左图所示的横波,速度为1m/s,当波沿x轴正方向传播时:
(1)从图示时刻起x=1.5m处质点P第一次到平衡位置需要多少时间?
(2)若t=0时刻波愉传到x=3m的质点,那么x=7m处的质点在什么时候第一次达到波峰?
11.如上右图所示,为一列简谐横波在t=0s和t=0.5s(图中虚线)的波形图线中的一部分,试求此波的速度υ及频率f。
b
b
T
a
G
I
H
O
-A
A
.
.
.
.
O
.
.
.
y
a
0
y/cm
x/m
6
8
.
.
4
2
H
.
C
.
.
λ
B
A
F
D
E
.
.
.
2
4
t/s
y/m
x/m
C
A/
A/
P
A
B
x/m
y/m
1.5
3
a
b
.
.
x
P
O
y
Q
(乙)
(甲)
-5
5
0.02
t/s
0.01
y/cm
0
-5
15
5
20
x/cm
10
y/cm
5
0
(乙)
-0.2
0.2
1
0.5
y/cm
0
C
A/
P
A
B
(甲)
t/s
3
-0.2
3
0.2
4
x/m
2
y/cm
1
0
6
4
t2
2
x/m
t1
O
y/cm
5
6
7
4
3
2
x/m
1
.
y/cm
P
0第二课时 光的折射 全反射(一)
一、基础知识扫描
1、 光的折射
(1)现象:光射到两种介质的分界面上,有一部分进入另一种介质,并且改变了原来的传播方向,这种现象叫光的反射
(2)规律:折射光线在入射光线和法线所在平面上,折射光线和入射光线分居在法线的两侧,入射角和折射角的正弦比为一常数
(3)在折射现象中,光路也是可逆的。
2、 折射率
(1)概念:对于不同的介质,常数一般不同,表明这一比值与介质有关,它反映了不同介质的光学性质是不同的,或者说不同介质的折光本领不同
(2)折射率:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦跟折射角的正弦之比n称为这种介质的折射率
3、 光的全反射
(1)光疏介质和光密介质
光疏介质和光密介质是相对而言的,两种介质中折射率较大的介质称之为光密介质,折射率较小的称之为光疏介质;同一介质有时可以是光疏介质,有时也可以是光密介质。
若光由光疏介质进入光密介质时,入射角比折射角大
(2)全反射
a) 现象:光从光密介质进入光疏介质时,在入射角逐渐增大的过程中,发射光的能量逐渐增强,折射光的能量逐渐减弱,当入射角增大到一定程度后,折射光消失,光全部经过反射光反射回来。
b) 临界角:折射角为90°的入射角称之为临界角,通常用C表示,(n表示光密介质的折射率)
c) 产生全反射条件:光线从光密介质进入光疏介质入射角大于或等于临界角
二、疑难知识辨析
1、 折射率
(1)研究表明,某种介质的折射率,等于光在真空中传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比,即
(2)介质的折射率由介质本身的特性及光的频率共同决定
(3)当入射角为零度时,折射角也为零度,这是折射现象中的特殊情况
三、对点例题分析
例1、如图,一玻璃柱体的横截面为半圆形,细的单色光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心),产生发射光束1和透射光束2,已知玻璃的折射率为,入射角为45 (相应的折射角为24 ),现保持入射光不变,将半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过15 ,如图中虚线所示,则( )
A光束1转过15 B光束1转过30
C光束2转过的角度小于15 D光束2转过的角度大于15
例2、在折射率为n,厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S,从S发出的光线SA以角度θ入射到玻璃板上表面,经过玻璃板后从下表面射出,如图所示,若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等,点光源S到玻璃上表面的垂直距l应是多少?
例3、直径d=1.00m,高H=0.50m的不透明圆桶,放在水平地面上,桶内盛有折射率n=1.60的透明液体,某人站在地面上离桶中心的距离为x=2.10m处,他的眼睛到地面的距离y=1.70m。问桶中液面高h为多少时,他能看到桶底中心(桶壁厚度忽略不计)
例4、某水池实际深度为h,垂直于水面往下看视深度是多少(设水的折射率为n)
例5、如图所示为光在A、B、C三种介质中传播时发生反射和折射的情况,设光在这三种介质中的传播速度分别为、、,则、、的大小关系应是( )
A、>> B、<<
C、>> D、>>
四、针对训练
1、水、水晶、金刚石的折射率顺次是,n1=1.33,n2=1.55,n3=2.42,那么,这三种介质对真空的临界角C1、C2、C3大小关系是( )
A. C1> C2> C3 B. C3> C2> C1
C. C2> C3> C1 D. C2> C1> C3
2、下列现象中属于光的全反射现象的是( )
A.阳光照射在肥皂泡上,常看到肥皂泡上有彩色花纹
B.玻璃中的气泡,有时看上去特别明亮
C.在阳光下用白纸对着凹镜前后移动时,在一定距离处纸上会出现耀眼的光斑
D.飞机在阳光下作特技飞行时,有时会看到飞机突然变得非常明亮
3、光导纤维的结构如图所示,它由折射率为n1的材料制成内芯,在外层包上折射率为n2的外套,光线在内芯与外套的界面上发生全反射,下列说法中正确的是( )
A、内芯和外套的折射率应满足n1> n2
B、内芯和外套的折射率应满足n2> n1
C、从左端面入射的光线,其入射角必须大于某值,光才能被传导
D、从左端面入射的光线,其入射角必须小于某值,光才能被传导
4、如图所示,某玻璃棱镜的顶角为θ,恰为黄光的临界角,当白光通过棱镜发生色散,在光屏A上形成彩色光带后,把白光的入射角逐渐减小到零的过程中,在光屏上会观察到( )
A.A屏上最先消失的是紫光
B.最后在B屏上左边是紫光
C.最后B屏上右边是紫光
D.最后B屏上左边是黄光
3、如图所示,在厚度为d、折射率为n的大玻璃板的下表面,紧贴着一个半径为r的圆形发光面,为了在玻璃板的上方看不到发光面,可在玻璃板的上表面贴一块纸片,所贴纸片的的最小面积为多大?
4、如图所示,一根长为L的直光导纤维,它的折射率为n,光从它的一端面射入至从另一端面射出所需的最长时间为多少?(设光在真空中的速度为c)
5、一物点放在表面平行的玻璃板后L=15cm处,观察者透过玻璃板观察,且视线垂直于玻璃表面,设玻璃板厚度d=4.5cm,玻璃的折射率n=1.5,问物点的像到玻璃板前表面间的距离为多少?
6、如图所示,ABC为等腰三角形,顶角A的大小为60 ,一条光线由AB面入射,折射光线与底边BC平行,出射光线的偏向角δ=30 ,那么这个三棱镜材料的折射率是多少?
)
(
i
r
n2
n2
n1
)
d
C
R
r
L
(
θ
n
A
S
d
β
α
(
)
)
α
C
A
B
)
)
A
(
i
)
G
θ
B
E
F
A
B
C
60°
δ
入射光
O
15°
45°
图
1
2
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1第十一章《磁场》第五课时洛伦兹力二(多解和极值问题)
一、基础知识扫描
1、洛伦兹力多解问题
(1) 带电粒子电性不确定形成多解问题
受洛伦兹力作用的带电粒子,可能带正电,也可能带负电,在相同的初速度下,正负粒子在磁场中运动轨迹不同,导致形成多解。
(2)磁场方向不确定形成多解
(3)临界状态不唯一形成多解
带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,由于粒子运动轨迹是圆弧形,它可能穿过去,也可能转过1800从磁场的这边反向飞出,于是形成多解。
(4)运动的重复性形成多解
带电粒子在部分是电场,部分是磁场的空间运动时,往往运动具有重复性,形成多解。
2、带电粒子在有界磁场中运动的极值问题,注意下列结论:
(1) 刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动轨迹和边界相切。
(2) 当速度一定时,弧长(或弦长)越长,圆心角越大,则带电粒子在有界磁场中运动时间越长。
(3) 当速度大小变化时,圆心角越大,运动时间越长。
3、带电粒子在磁场中运动与动量的综合应用。
二、对点例题
1、如图所示,ab和cd为两条相距较远的平行直线,ab的左边和cd的右边都有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,虚线是由两个相同的半圆及和半圆相切的两条线段组成。甲、乙两带电体分别从图中的A、D两点以不同的初速度开始向两边运动,轨迹正好和虚线重合,它们在C点碰撞后结为一体向右运动,若整个过程中重力不计,则下面说法正确的是 ( )
A、 开始时甲的动量一定比乙的小
B、 甲带的电量一定比乙带的多
C、 甲、乙结合后运动的轨迹始终和虚线重合
D、 甲、乙结合后运动的轨迹和虚线不重合
2、长为L的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,带电量为q的带正电的粒子(不计重力),从左边极板中点处垂直于磁感线以速度v水平射入,欲使粒子不打在极板上,粒子速度应在什么范围内?
3、 在真空中,半径为r=3×10-2m的圆形区域内,有一匀强磁场,磁场的磁感应强度为B=0.2T,方向如图所示,一带正电粒子,以初速度v0=106m/s的速度从磁场边界上直径ab一端a点处射入磁场,已知该粒子荷质比为q/m=108C/kg,不计粒子重力,则(1)粒子在磁场中匀速圆周运动的半径是多少?(2)若要使粒子飞离磁场时有最大的偏转角,其入射时粒子的方向应如何(以v0与Oa的夹角θ表示)?最大偏转角多大?
4、如图所示,abcd为绝缘挡板围成的正方形区域,其边长为L,在这个区域内存在着磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场.正、负电子分别从ab挡板中点K,沿垂直挡板ab方向射入场中,其质量为m,电量为e.若从d、P两点都有粒子射出,则正、负电子的入射速度分别为多少?(其中bP=L/4)
5、如图所示,匀强磁场区域的宽度 d=8cm,磁感应强度 B=0.332T,磁场方向垂直纸面向里.在磁场边界aa′的中央放置一放射源S,它向各个方向均匀放射出速率相同的a粒子,已知a粒子的质量 m=6.64×10-27kg,电量 q=3.2×10-19C,初速度v0=3.2×106m/s,荧光屏bb′的面积远比板间距离要大.求荧光屏 bb′上出现闪烁的范围?
二、针对训练
1、如图所示,在y<0区域内存在匀强磁场,方向垂直于XY平面并指向纸外,磁感应强度为B,一带正电的粒子从Y轴上的A点,以速度V0与Y轴负半轴成夹角θ射出,进入磁场后,经磁场的偏转最终又恰能通过A点,A点的坐标为(0,a).试问该粒子的比荷为多少?从A点射出到再次经过A共要多时间
2、有一带正电的粒子,在匀强磁场中与磁感线相垂直的平面内,沿顺时针方向做半径为R的匀速圆周运动,当粒子运动到A点时,突然分裂为带电量相等的两部分,它们的质量比为1∶3.观察到其中较小的部分在原平面内沿顺时针方向做半径为r1=R/2的匀速圆周运动,如图虚线所示.则质量较大部分在磁场中做匀速圆周运动的半径为多大?其运动方向是顺时针还是逆时针的?
3、在边长为2a的△ABC中存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,有一带正电q,质量为m的粒子从距A点 a 的D点垂直AB方向射入磁场,若粒子能从AC间离开磁场,求粒子速率应满足什么条件?粒子从AC间射出的范围?(不计重力)
4、在X轴上方有垂直于XY平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在X轴下方有沿Y轴负方向的匀强电场,场强为E。一质量为m,电量为-q的粒子从坐标原点O沿Y轴正方向射出。射出后,可到达X轴上距O点为L处,设此时粒子速度沿Y轴正向。求粒子射出时的速度和此过程中运动的总路程?
5、 如图所示,很长的平行边界面M、N与N、P间距分别为L1、L2,其间分别有磁感应强度为B1与B2的匀强磁场区,磁场方向均垂直纸面向里.已知B1≠B2,一个带正电的粒子电量为q,质量为m,以大小为v0的速度垂直边界面M与磁场方向射入MN间磁场区,试讨论粒子速度v0应满足什么条件,才能通过两个磁场区,并从边界面P射出?(不计粒子重力)
L
L
a’
B
b’
b
a
S
D
C
B
A
Y
X
V0
O
A
r1
o
A
B
R
E
B
Y
0
乙
甲
d
c
X
P
a
C
D
B
B
b
A
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2第十章《恒定电流》课时四 闭合电路欧姆定律的应用
一、基础知识扫描
1、电源的功率
(1)电源的总功率 (2)电源的输出功率 (3)电源内部热功率
(4)电源的效率
2、闭合电路中能量的转换
由闭合电路欧姆定律E=U+Ir得 EI=UI+I2r,EIt=UIt+I2rt,
式中EIt是电流在时间t内所做的功,即提供的电能,它转化为电源内阻消耗的内能(I2rt)和输出的电能(UIt).可表示为W总=W外+W内.
二、疑难知识辨析
1、 闭合电路中的功率问题
电源的总功率:电源将其它形式的能量转化为电能的功率,P=EI=I(U+U′)
若外电路是纯电阻电路,还有
电源内部消耗的功率:电源在内电路电阻上产生的热功率,
电源的输出功率:电源向外电路输出的电功率,
若外电路为纯电阻电路,还有
电源的总功率转化为内阻上的焦耳热功率和输出的电功率.
2、电源输出功率最大的条件(纯电阻负载)
当R = r(外电阻等于内电阻)时,电源的输出功率最大,其最大值为
P出与外电组R的这种函数关系可用图象定性的表示。由图象还可知,对应于电源的非最大输出功率P可以有两个不同的外阻R1和R2,由图象还可知:当R<r时,若R增加,则P出增大;当R>r时,若R增大,则P出减小。值得注意的是,上面的结论都是在电源的电动势和内电阻r不变的情况下适用。
3、电源的效率
,所以当R增大时,效率η提高。当R=r时,电源有最大输出功率时,效率仅为50%,效率并不高。
3、应用欧姆定律应注意的问题
(1)电路的等效化简:方法一、电流分支法 方法二、等势点排列法
(2)含容电路的分析:在带一定电量时,含电容的支路上无电流。电容器的电压等于与之并联的支路上的电压。
(3)电路的动态分析:
方法一、直观法:直接应用部分电路中U、I、R的关系中的两个结论①任一电阻R阻值增大,必引起该电阻电流的减小和该电阻两端电压增大②任一电阻R阻值增大,必将引起与之并联的支路中电流的增大和与之串联的各电阻电压的减小。
方法二、极端法:因变阻器滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端位置去讨论
方法三、特殊值法:对于某些双臂环路问题,可以采取代入特殊值去判定。
三、对点例题分析
例1、电源的电动势和内阻都保持一定,在外电路的电阻逐渐减小的过程中,下面说法中正确的是 ( )
A.电源的路端电压一定逐渐变小 B.电源的输出功率一定逐渐变小.
C.电源内部消耗的功率一定逐渐变大 D.电源的供电效率一定逐渐变小
例2、如图所示,当电路里滑线变阻器R2的滑动触头P向下滑动时( )
A、电容器C的电容增大
B、电容器C两极板间的电场强度增大
C、电压表的读数减小
D、R1消耗的功率增大
例3、在如图所示的电路中,当合上开关后,发现两个小灯泡(均标有“3V,1W”)均不亮,用电压表测得U ac=Ubd=6V,如果电路中的各段导线及连接处均无问题,这说明( )
A、灯泡L1的灯丝断了
B、灯泡L2的灯丝断了
C、可变电阻R的电阻断了
D、开关未接通
例4、在如图14-6-14中,电源电动势E=12V,内电阻r=1,R1=3,R2=2,R3=5,C1=4F,C2=1F.问C1所带电量为多少库?C2所带电量为多少库?
例5、如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=0.5Ω,“8V,16W”的灯泡恰好能正常发光,电动机绕组的电阻R0=1Ω,求:(1)路端电压,(2)电源的总功率,(3)电动机的输出功率。
四、针对训练
1、如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率随电流变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部热功率随电流变化的图线。若A、B对应的横坐标为2A,那么线段AB所表示的功率及I=2A时对应的外电阻分别为( )
A、2W,0.5Ω B、4W,0.5Ω
C、2W,1Ω D、6W,0.5Ω
2、如图所示,电源内阻为r,固定电阻R0=r,可变电阻Rx的总阻值为2r,若变阻器滑片P由图示位置自左向右滑动,则( )
A、电源输出功率由小变大
B、Rx消耗的功率由小变大
C、R0消耗的功率由小变大
D、电源的效率由大变小
3、在如图所示的电路中,R2为定值电阻,R1为滑动变阻器,
当滑动变阻器的滑动片P向左滑动时 ( )
A、 电流表示数变大,电压表示数变小
B、电流表示数变小,电压表示数变大
C、电流表电压表示数都变小
D、电流表电压表示数都变大
4、在如图所示的电路中,R1和R2为定值电阻,在滑动变阻器R的滑动片P从下端a逐渐滑到上端b的过程中,电阻R1上消耗的电功率( )
A、一定是逐渐减小
B、有可能是逐渐减小
C、有可能是先变小而后增大
D、一定是先变小而后增大
5、如图所示,电源电动势E=10V,内电阻r=2Ω,R1=28Ω,R2=30Ω,R3=60Ω,电容C=4×10-8F。试求:(1)开关S断开和闭合时电容器所带电量之比;(2)开关S闭合后通过R3的电量。
6、在图14-6-24的电路中,电源的电动势E=5V,内电阻r=10Ω,固定电阻R=90Ω,R0是可变电阻,在R0由零增加到400Ω的过程中,求:
(1)可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率.
(2)电源的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和.
7、在如图所示的电路中,r=2Ω,R2=4Ω,A、B两灯的规格分别为“4V,4W”,“10V,10W”,(1)当S1接a,S2断开时,A、B两灯均正常发光,求电源电动势和R1;
(2)当S1接b,S2接通时,R1消耗的功率是多少?(灯泡电阻不随温度改变)
8、如图所示,电源电动势E = 12V,内阻r =1Ω,电阻R1=R4=15Ω,R2=R3=3Ω,求:(1)开关S断开前,A、B、D三点的电势;(2)开关S闭合时,流过开关S中的电流。
9、有一用电器铭牌上标明额定电压100V(U0),额定功率数值字迹不清,该用电器有显示其是否处在正常工作状态的装置。现把它与一最大阻值R=100Ω的滑动变阻器相连后,接在内阻不计、输出电压U=220V的电源两端,为使用电器安全正常的工作,应采用怎样的连线?试在图中画出电路图。在正确连接的电路中,当用电器正常工作时,流过电源的电流I=2.4A,求用电器消耗的功率P1占整个电路消耗功率P的百分之几?
9
6
3
3
2
R2
E
r
C
P
R1
r
b
a
P
R
R2
R1
E
r
R
L2
L1
S
d
c
b
a
R2
R1
D
C
B
A
U
用电器
P
Rx
R0
E r
1
C
L
M
S
R3
R2
R1
C
r
E
R0
E r
R4
R
R3
V
C2
C1
R3
R2
R1
R2
R1
P
P出
R
R2
P
R1
V
A
B
A
O
P/W
I/A
b
a
S2
S1
R2
R1
B
A高三年级第五次周练答题纸
]]]
座位号
一、选择题(包括1~10小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
非选择题{包括二(11~12题)、三(13~18题)大题,其中18题为附加题}
二、把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答。
11、(1) 、 (2) 、 、 、
12、
(3)
三、解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
14、
15、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
18、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
16、
17、
一江苏省启东中学2005-2006学年度第二学期高三阶段性测试
物 理
考生注意:
1. 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。共150分。考试时间120分钟。
2. 答题前,考生务必将答题卷密封线内的项目填写清楚。
3. 请将Ⅰ卷答案填在答题卡上,Ⅱ卷答案填在答题卷上。
第Ⅰ卷(选择题 共40 分)
一、本题共10小题,每小题4分。每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对时得4分,选不全得2分,有选错或不答的得0分。
1.我们将质点的运动与物体的转动进行对比,可以看到它们的规律有许多相似之处,存在着较强的对应性。如;运动的位移与转动的角度、运动的速度与转动的角速度、运动的加速度a与转动的角加速度β(其中β=Δω/Δt);力是产生加速度的原因,而且F合=ma,力矩是产生角加速度的原因,而且M合=Iβ(其中的I叫转动惯量).则下列关于角加速度β的单位、转动惯量I的单位(国际单位制主单位)正确的是
A、m/s2、N B、rad/s2、N C、rad/s2、kg·m2 D、m/s2、kg·m2
2.为了观察到纳米级的微小结构,需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜。下列说法中正确的是
A、电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短,因此不容易发生明显衍射
B、电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长,因此不容易发生明显衍射
C、电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短,因此更容易发生明显衍射
D、电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长,因此更容易发生明显衍射
3.2003年8月29日,火星、地球和太阳处于三点一线,上演“火星冲日”的天象奇观.这是6万年来火星距地球最近的一次,与地球之间的距离只有5576万公里,为人类研究火星提供了最佳时机.图示为美国宇航局最新公布的“火星冲日”的虚拟图.则有
A、2003年8月29日,火星的线速度大于地球的线速度
B、2003年8月29日,火星的线速度小于地球的线速度
C、2004年8月29日,火星又回到了该位置
D、2004年8月29日,火星还没有回到该位置
4.如图所示,用一跟与活塞相连的细线将绝热汽缸悬挂在某一高度静止不动,汽缸开口向上,内封闭一定质量的气体,缸内活塞可自由活动且不漏气.现将绳剪断,让汽缸自由下落,则下列说法正确的是
A、气体压强减小,内能增大
B、外界对气体做功,气体内能不变
C、气体的压强增大,内能增大
D、气体对外界做功,气体内能减小
5.如图所示,匀强磁场的方向垂直于电路所在平面,导体棒ab与电路接触良好.当导体棒ab在外力F作用下从左向右做匀加速直线运动时,若不计摩擦和导线的电阻,整个过程中,灯泡L未被烧毁,电容器C未被击穿,则该过程中
A、感应电动势将变大 B、灯泡L的亮度变大
C、电容器C的上极板带负电 D、电容器两极板间的电场强度将减小
6.如图所示,质量分别为m1和m2的两物块放在水平地面上,与水平地面间的动摩擦因数都是μ(μ≠0),用轻弹簧将两物块连接在一起.当用水平力F作用在m1上时,两物块均以加速度α做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为x.若用水平力F/作用在m1上时,两物块均以加速度α/=2α做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为x/.则下列关系正确的是
A、F/=2F B、x/=2x C、F/>2F D、x/<2x
7.等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示,现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点,再从b点沿直线移到c点,则检验电荷在此全过程中
A、所受电场力的方向将发生改变
B、所受电场力的大小恒定
C、电势能一直减小
D、电势能先不变后减小
8.科技馆中有一个展品,如图所示,在较暗处有一个不断均匀滴水的龙头,在一种特殊的灯光照射下,可观察到一个个下落的水滴,缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当情况,可看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而是像固定在图中A、B、C、D四个位置不动.一般要出现这种现象,照明光源应该满足(g=10m/s2)
A、普通光源即可
B、间歇发光,间歇时间1.4s
C、间歇发光,间歇时间0.14s
D、间歇发光,间歇时间0.2s
9.一列简谐横波沿x轴正向传播振幅为2cm,已知在t=0时刻相距30m的两质点a、b的位移都是1cm,但运动方向相反,其中a质点沿y轴负方向,如图所示,则
A、t=0时刻,a、b两质点的加速度相同
B、a、b两质点的平衡位置的距离为半波长的奇数倍
C、a质点速度最大时,b质点速度为零
D、当b质点的位移为+2cm时,a质点的位移为负
10.等离子气流由左方连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、 P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有随图乙所示的变化磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图甲所示,则下列叙述正确的是
A、0~1s内ab、cd导线互相排斥 B、1~2s内ab、cd导线互相吸引
C、2~3s内ab、cd导线互相吸引 D、3~4s内ab、cd导线互相排斥
第Ⅱ卷(非选择题 共110分)
注意事项:请在答题卷上指定区域内作答,在试题卷上作答一律无效.
二、本题有2小题,共20分.把答案填在答题卡相应的横线上或作图.
11.(12分)(1)某同学使用游标为10个小等分刻度的游标卡尺测量一物体的尺寸,得到图中的游标卡尺的读数,由于遮挡,只能看到游标的后半部分,图中游标卡尺的读数为
cm;
(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度。金属丝的电阻大约为4Ω。先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
(a)从图中读出金属丝的直径为_______mm。
(b)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
A.直流电源:电动势约4.5V,内阻很小;
B.电流表A1:量程0~0.6A,内阻0.125Ω;
C.电流表A2:量程0~3.0A,内阻0.025Ω;
D.电压表V:量程0~3V,内阻3kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;
F.滑动变阻器R2:最大阻值50Ω;
G.开关、导线等。
在可供选择的器材中,应该选用的电流表是______,应该选用的滑动变阻器是_____。
(c)根据所选的器材,在右边的方框中画出实验电路图。
(d)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1Ω,则这种金属材料的电阻率为 Ω·m。(保留二位有效数字)
12.(8分)图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。
(1)请将下列实验步骤按先后排序: 。
A.使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
B.接通电火花计时器的电源,使它工作起来
C.启动电动机,使圆形卡纸转动起来
D.关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值
(2)要得到ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是 。
A.秒表 B.毫米刻度尺 C.圆规 D.量角器
(3)写出角速度ω的表达式,并指出表达式中各个物理量的意义:
。
(4)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示。这对测量结果有影响吗?
三.计算题:解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.
13.国际空间站是迄今最大的太空合作计划,其轨道半径为r,绕地球运转的周期为T1.通过查找资料又知引力常量G、地球半径R、同步卫星距地面的高度h、地球的自转周期T2以及地球表面的重力加速度g。某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:设同步卫星绕地球做圆周运动,由得
(1)请判断上面的结果是否正确.如不正确,请修正解法和结果.
(2)请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果.
14.如图所示,两根竖直的平行光滑导轨MN、PQ,相距为L。在M与P之间接有定值电阻R。金属棒ab的质量为m,水平搭在导轨上,且与导轨接触良好。整个装置放在水平匀强磁场中,磁感应强度为B。金属棒和导轨电阻不计,导轨足够长。
⑴若将ab由静止释放,它将如何运动?最终速度为多大?
⑵若开始就给ab竖直向下的拉力F,使其由静止开始向下作加速度为a(a>g)的匀加速运动,请求出拉力F与时间t的关系式;
⑶请定性在坐标图上画出第(2)问中的F-t图线。
15.如图所示,处于同一条竖直线上的两个点电荷A、B带等量同种电荷,电荷量为Q;G、H 是它们连线的垂直平分线。另有一个带电小球C,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),被长为l的绝缘轻细线悬挂于O点,现在把小球C拉起到M点,使细线水平且与A、B处于同一竖直面内,由静止开始释放,小球C向下运动到GH线上的N点时刚好速度为零,此时细线与竖直方向上的夹角θ=30 。试求:
⑴在A、B所形成的电场中,MN两点间的电势差,并指出M、N哪一点的电势高。
⑵若N点与A、B两个点电荷所在位置正好形成一个边长为x的正三角形,则小球运动到N点瞬间,轻细线对小球的拉力FT(静电力常量为k)。
16.如图,在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-2T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m=6.64×10-27kg、电荷量为q=+3.2×10-19C的α粒子(不计α粒子重力),由静止开始经加速电压为U=1205V的电场(图中未画出)加速后,从坐标点M(-4,)处平行于x轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域。
⑴请你求出α粒子在磁场中的运动半径;
⑵请你在图中画出α粒子从直线x=-4到直线x=4之间的运动轨迹,并在图中标明轨迹与直线x=4交点的坐标;
⑶求出α粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间。
17.下表是一辆电动自行车的部分技术指标,其中额定车速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度。
额定车速 车质量 载重 电源 电源输出电压 充电时间 额定输出功率 电动机额定工作电压和电流
18km/h 40kg 80kg 36V/12Ah ≥36V 6~8h 180W 36V/6A
请参考表中数据,完成下列问题(g取10 m/s2):
(1)此车所配电动机的内阻是多少?
(2)在行驶过程中电动车受阻力是车重(包括载重)的K倍,试计算K的大小。
(3)若电动车满载时以额定功率行驶,当车速为3m/s时,加速度为多少?
18.如图所示,用半径为0.4m的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽。薄铁板的长为2.8m、质量为10kg。已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.3和0.1。铁板从一端放入工作台的滚轮下,工作时滚轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为100N,在滚轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽。已知滚轮转动的角速度恒为5rad/s,g取10m/s2。
⑴通过分析计算,说明铁板将如何运动?
⑵加工一块铁板需要多少时间?
⑶加工一块铁板电动机要消耗多少电能?(不考虑电动机自身的能耗)
19.平行轨道PQ、MN两端各接一个电热丝,阻值R1=R2=8Ω,轨道间距L=1m,轨道很长,本身电阻不计.轨道间磁场按如图所示的规律分布,其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽度为2cm.磁感应强度的大小均为B=1T,每段无磁场的区域宽度为1cm,导体棒ab本身电阻r=1Ω,与轨道接触良好.现让ab以v=10m/s的速度向右匀速运动。
(1)当ab处在磁场区域时,ab中的电流为多大 ab两端的电压为多大 ab所受磁场 力为多大
(2)在答题卡上画出通过ab的电流与时间的关系图象(要求:①ab中开始有电流时为零时刻;②ab中电流a流向b为正;③在坐标轴上标出具体数值;④至少画2个周期).
(3)整个过程中.通过ab的电流的有效值为多大
20.如图甲所示,小车B静止在光滑水平上,一个质量为m的铁块A(可视为质点),以水平速度v0=4.0m/s滑上小车B的左端,然后与小车右挡板碰撞,最后恰好滑到小车的中点,已知,小车车面长L=1m。设A与挡板碰撞无机械能损失,碰撞时间可忽略不计,g取10m/s2,求:
(1)A、B最后速度的大小;
(2)铁块A与小车B之间的动摩擦因数;
(3)铁块A与小车B的挡板相碰撞前后小车B的速度,并在图乙坐标中画出A、B相对滑动过程中小车B相对地面的速度v-t图线。
图甲
图乙
江苏省启东中学2005-2006学年度第二学期高三阶段性测试
物理参考答案
1.C 2.A 3.BD 4.C 5.AB 6.D 7.D 8.BC 9.AD 10.BD
11.(1).5.45cm;………(2分)
(2)(a)0.520±0.002………(2分)
(b) ……(2分) ……(2分)
(c)实验电路图如图所示。 ……(2分)
(d)………(2分)
12.(1)ACBD………(2分) (2)D………(2分)(3) θ为n个点对应的圆心角,t为时间间隔………(2分) (4)没有影响………(2分)
13.解:(1)上面结果是错误的,地球的半径R在计算过程中不能忽略.………(2分)
正确的解法和结果是:
……… (2分)
得 。(2分)
(2)方法一:国际空间站绕地球做圆周运动,由……… (2分)
得……… (2分)
方法二:在地面,重力近似等于万有引力,由………(2分)
得………(2分)
14.解:⑴ab将作加速度越来越小的加速运动,最后匀速运动。
匀速时速度达到最大,最大速度满足:
得vm=
⑵经过时间t, ab的速度为v=at
t时刻的安培力F安=BIL=
由牛顿第二定律得:F+mg-F安=ma
解之得F=m(a-g)
⑶
15.解:⑴带电小球C在A、B形成的电场中从M运动到N点的过程中,重力和电场力做功,
但合功为零,则:
所以
即M、N两点间的电势差大小为
且N点的电势高于M点的电势。
⑵在N点,小球C受到重力mg、细线的拉力FT、以及A和B
分别对它的斥力FA和FB四个力的作用如图所示,且沿细线方向
的合力为零。
则 FT-mgcos30 -FAcos30 =0
又
得 FT=mgcos30 +
16.解:⑴α粒子在电场中被加速,由动能定理得
α粒子在磁场中偏转,则牛顿第二定律得
联立解得(m)
⑵能正确作出图象得
⑶带电粒子在磁场中的运动周期
α粒子在两个磁场中分别偏转的弧度为,在磁场中的运动总时间
17.解:(1)从表中可知,输出功率P出= 180W,
输入功率P入=UI=36×6W=216W………(2分)
Pr=I2r=P入-P出 ………(2分)
r =………(2分)
(2)P额=f=K(M+m)g………(2分)
K=………(2分)
(3) P额=F ………(2分)
F-K(M+m)g=(M+m)a ………(2分)
由⑥、⑦得:a=0.2m/s2 ………(1分)
18.解:⑴开始砂轮给铁板向前的滑动摩擦力F1=μ1FN=0.3×100N=30N………(1分)
工作台给铁板的摩擦阻力F2=μ2FN=0.1×(100+10×10)N=20N………(1分)
铁板先向右做匀加速运动:a=m/s2=1m/s2………(1分)
加速过程铁板达到的最大速度vm=ωR=5×0.4m/s=2m/s ………(1分)
这一过程铁板的位移s1=m=2m<2.8m………(1分)
此后砂轮给铁板的摩擦力将变为静摩擦力,F1′=F2,铁板将做匀速运动。……(2分)
即整个过程中铁板将先做加速度a=1m/s2匀加速运动,然后做vm=2m/s的匀速运动(只要上面已求出,不说数据也得分)………(1分)
⑵在加速运动过程中,由vm=at1得 t1=s ………(2分)
匀速运动过程的位移为s2=L-s1=2.8m-2m =0.8m
由s2=vt2,得t2=0.4s ………(2分)
所以加工一块铁板所用的时间为T=t1+t2=2s+0.4s=2.4 s ………(1分)
⑶解法一:E=ΔEK+Q1+Q2=mvm2+f1s相对+f2L ……… (2分)
=(×10×22+30×2+20×2.8)J=136J ……… (1分)
[解法二:E=f1S作用点+f1′s2= f12s1+f2s2 (2分)
=(30×2×2+20×0.8)=136J (1分)]
19.(15分)
(1)感应电动势E=BLv=10V (1分)
外电阻
ab中的电流 (1分)
ab两端的电压为U=IR=8V (2分)
ab所受的安培力为F=BIL=2N (2分)
(2)ab在磁场区域运动时间
在无磁场区域运动时间
通过ab的电流与时间的关系图象如下图 (4分)
(3)ab中交流电的周期T=2(t1+t2)=6×10-3s (1分)
由交流电有效值的定义,可得 (2分)
即
20.解:(1)对A、B系统,由动量守恒定律:
Mv0=(M+m) v ----------------------------------------------------------(2分)
得 ----------------------------------------------------------(2分)
(2) A、B系统,由动量定理,对全过程有
μmg1.5L= ------------------------------------------------(2分)
解得 --------------------------------------------(2分)
(3) 设A、B碰撞前速度分别为v10和v20
对系统动量守恒 mv0=mv1+Mv2
对系统能量转化和守恒μmgL=
带入数据联立方程,解得v10=1+=2.732 m/s (舍v10=1-=-0.732m/s)
v20=1-=0.423m/s ---------------------------- (2分)
该过程小车B做匀加速运动,μmg=MaM
aM=m/s2
v20= aMt1 t1 =0.317s ---------------------------- (1分)
A、B相碰,设A、B碰后A的速度为v1和 v2
A、 ,对系统动量守恒 mv0=mv1+Mv2
对系统机械能守恒
带入数据联立方程,解得v1=1-=-0.732 m/s (舍v1=1+ m/s)
“-”说明方向向左
v2=1+=1.577m/s ----------------------------(2分)
该过程小车B做匀减速运动,-μmg=MaM
aM=-m/s2
到最终相对静止 v= v2+aMt2
t2=0.433s --------(1分)
所以 ,运动的总时间为
t= t1+ t2=0.75s
小车B的v-t图如图所示 ----------------(2分)
春分点
双女座
宝瓶座
火星
地球
太阳
a
b
C
L
m1
m2
F
0
B
A
v0
P1
a
b
P2
d
c
甲
t/s
B/T
2
0
-2
1 2 3 4
乙
R
Q
P
N
M
B
b
a
t
F
滚轮
铁板
C
A
B
M
N
O
θ
G
H
O
M
2
-2
2
-4
4
x/10-1m
y/10-1m
-2
v
B
B
t
F
0
C
A
B
M
N
O
θ
G
H
FT
FA
FB
mg
O
M
2
-2
2
-4
4
x/10-1m
y/10-1m
-2
v
B
B
(4,)
PAGE
9周练十八
班级 姓名 学号
1、如图所示为一正弦交流电通过一电子元件后的波形图,则下列说法正确的是( AB )
A、这也是一种交流电
B、电流的变化周期是0.02s
C、电流的变化周期是0.01s
D、电流通过100Ω的电阻时,1s内产生
热量为200J
2、在“验证力的平行四边形法则”实验中,如图所示,用AB两弹簧秤拉橡皮条结点O,使其位于E处,此时(α+ β)= 900,然后保持A的读数不变,当α角由图中所示的值逐渐减小时,要使结点仍在E处,可采取的办法是 ( B )
A、增大B的读数,减小β角。
B、减小B的读数,减小β角。
C、减小B的读数,增大β角。
D、增大B的读数,增大β角。
3、在做“互成角度的两个力合成”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,以下操作中错误的是( ACD )
A. 同一次实验过程中,O点位置允许变动
B. 实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
C. 实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
D. 实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧秤之间的夹角应取90°,以便于算出合力大小
4、如图所示为打点计时器记录的一辆做匀加速直线运动的小车的纸带的一部分,D1是任选的第一点,D11、D21是第11点和第21点。若加速度值是10 cm/s2,则该计时器的频率是( A )
A、10 Hz
B、20 Hz
C、30 Hz
D、100Hz
5、对“测定匀变速直线运动的加速度”实验,给出了下列实验步骤,请按合理的操作顺序,把必要的实验步骤的顺序号填在横线上: BCFADG 。
A、拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带。
B、将打点计时器固定在长木板上,并接好电路,将长木板平放在桌面上。
C、把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码。
D、断开电源,取下纸带。
E、将长板的末端抬高,轻推小车,使小车能在长木板上匀速运动。
F、将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔。
G、换上新纸带,再重复做三次。
6、用游标卡尺测一根金属管的内径和外径时,卡尺上的游标位置分别如图所示。这根金属管内径读数是 2.37 cm,外径读数是 3.03 cm,管壁厚是 0.66 cm。
7、用螺旋测微器测一金属丝的直径,示数如图所示,则金属丝的直径为
( 2. 720mm )
8、用打点计时器来研究匀变速直线运动规律的实验中:
①如实图4的实验装置中的器材里,A是小车 ,B是__钩码_____,C是__打点计时器___,D是____纸带___。一般电磁式打点计时器使用的电源是__交流电源____,电压为______4---6伏____,频率为_____50Hz_____。在纸带上连续打下15个点,那么小车在这段位移上所经历的时间是_____0.28s_____。
②将实验装置安装好以后,应
A. 接通电源;
B. 将穿过打点计时器的纸带固定在小车后面,让小车停在打点计时器附近;
C. 放开小车,让小车从静止开始运动;
D. 取出纸带,用米尺测量并记录数据。
将以上各步骤的字母代号按实验合理的顺序填在横线上;
_____________ B、A、C、D ________。
③随小车的运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点,其记录如实图5所示。用每打五个点的时间作为时间的单位,图中的A、B、C、D、E、F为连续6个计数点,根据图中数据,试判断小车是否作匀加速直线运动:答:____是___,理由:______略____。小车经过C点时的速度是__ _;小车运动的加速度是__ _。
9、如图所示,理想变压器原线圈中输入电压U1=3300V,副线圈两端电压为U2=220V,输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2,绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U=2V,求:(1)原线圈n1等于多少匝 1650
?(2)当开关S断开时,表A2的示数I2=5A,则表A1的示数I1为多少
?(3)当开关S闭合时,表A1的示数等于多少
10、实验装置如图1所示;一木块放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,木块右侧与打点计时器的纸带相连,在重物牵引下,木块在木板上向左运动,重物落地后,木块继续向左做匀减速运动,图2给出了重物落地后,打点计时器在纸带上打出的一些点,试根据给出的数据,求木块与木板间的摩擦因数要求写出主要的运算过程,结果保留2位有效数字.(打点计时器所用交流电频率为50Hz,不计纸带与木块间的拉力. 取重力加速度
由给出的数据可知,重物落地后,木块在连续相等的时间T内的位移分别是:
,,,,,,,
以a表示加速度,根据匀变速直线运动的规律,有
又知,解得
重物落地后木块只受摩擦力的作用,以m表示木块的质量,根据牛顿第二定律,有
,解得
11、如图所示,有上下两层水平放置的平行光滑导轨,
问距是L,上层导轨上搁置一根质量为m,电阻
是R的金属杆ST,下层导轨末端紧接着两根竖
直平面内的半径为r的光滑绝缘半圆形轨道,
在靠近半圆形轨道处搁置一根质量也是m,电阻
也是R的金属杆AB。上下两层平行导轨所在区
域里有一个竖直向下的匀强磁场。当闭合开关S
后,当有电荷量q通过金属杆AB时,杆AB滑过
过下层导轨,进入半圆形轨道并且刚好能通过轨道最高点D′F′后滑上上层导轨。设上下两层导轨都是够长,电阻不计。
⑴求磁场的磁感应强度
⑵求金属杆AB刚滑到上层导轨瞬间,上层导轨和金属杆组成的回路中的电流
⑶问从AB滑到上层导轨到具有最终速度这段时间里上层导轨回路中有多少能量转变为内能?
⑴开关闭合后,有电流通过AB棒,在安培力F作用下获得加速度,离开下层
轨道时速度为v0,由动量定理,得 ⑴
AB棒在半圆轨上运动时,机械能守恒,则 ⑵
AB棒在半圆轨最高点时,由牛顿第二定律得 ⑶
联解⑴⑵⑶式,得:
⑵AB滑入上层轨道瞬间的速度为;
产生感应电动势为
回路中电流
⑶当两杆速度相等时,回路中磁通量不变化,电流为零,两杆作匀速直线运动,达到最终速度v,由动量守恒定律,得:
由能量关系,得:
S
A
B
D′
F′
S
30
20
10
T
B力和直线运动
1.一人看到闪电12.3s后又听到雷声。已知空气中的声速约为330m/s~340m/s,光速为3×108m/s,于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km。根据你所学的物理知识可以判断( )
A.这种估算方法是错误的,不可采用
B.这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察考间的距离
C.这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大
D.即使声速增大2倍以上,本题的估算结果依然正确
2.如图,一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动,且忽略空气阻力,则( )
A.容器自由下落时,小孔向下漏水
B.将容器竖直向上抛出,容器向上运动时,小孔向下漏水;容器向下运动时,小孔不向下漏水
C.将容器水平抛出,容器在运动中小孔向下漏水
D.将容器斜向上抛出,容器在运动中小孔不向下漏水
3.如图所示,一物块位于光滑水平桌面上,用一大小为F .方向如图所示的力去推它,使它以加速度a右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小,则 ( )
A . a 变大
B .不变
C.a变小
D . 因为物块的质量未知,故不能确定a变化的趋势
4.沿直线做匀加速运动的质点在第一个0.5s内的平均速度比它在第一个1.5s内的平均速度大2.45m/s,以质点的运动方向为正方向,则质点的加速度为 ( )
A.2.45m/s2 B.—2.45m/s2
C.4.90m/s2 D.—4.90m/s2
5.一物体做竖直上抛运动,不计阻力,从抛出时刻算起,上升过程中,设上升到最大高度一半的时间为有t1,速度减为初速度一半所用的时间为t2,则 ( )
A.t1> t2 B.t1< t2
C.t1= t2 D.无法比较
6.如图所示,在光滑水平桌面上有一物体A与物体B相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长,如果mb=ma,则物体A的加速度大小等于( )
A.3g B.g
C.g D.g
7.物体沿一直线运动,在t时间内通过的路程为s,它在中间位置s/2处的速度为υ1,在中间时刻t/2时的速度为υ2,则υ1和υ2的大小关系为( )
A.当物体做匀加速直线运动时,υ1>υ2B.当物体做匀减速直线运动时,υ1>υ2
C.当物体做匀速直线运动时,υ1=υ2D.当物体做匀减速直线运动是,υ1<υ2
8.如图所示,三个物体的质量分别为m1、m2、m3,系统置于光滑水平面上,系统内一切摩擦不计,绳重力不计,要求三个物体无相对运动,则水平推力F( )
A.等于m2gB.等于(m1+m2+m3)
C.等于(m2+m3)D.等于(m1+m2+m3)
9.下面列举的装置各有其一定的道理,其中可以用牛顿第二定律的动量表述进行解释的有( )
A.运输玻璃器皿等易碎品时,在器皿的四周总是垫着碎纸或海绵等柔软、有弹性的垫衬物
B.建筑工人戴的安全帽内,有帆布衬垫把头与帽子的外壳隔开一定的空间
C.热水瓶胆做成双层,且把两层中间的空气抽去
D.跳高运动中用的垫子总是十分松软
10.如图所示,在静止的小车内用细绳a和b系住一小球。绳a与竖直方向成θ角,拉力为Ta,绳b成水平状态,拉力为Tb。现让小车从静止开始向右做匀加速直线运动。此时小球在车内的位置仍保持不变(角θ不变)。则两根细绳的拉力变化情况是( )
A.Ta变大,Tb不变B.Ta变大,Tb变小
C.Ta变大,Tb变大D.Ta不变,Tb变小
11.如右图所示的装置中,重4N的物块被平行于斜面的细线拴在斜面上端的小柱上,整个装置保持静止,斜面的倾角为30°,被固定在测力计上。如果物块与斜面间无摩擦,装置稳定以后,当细线被烧断物块正下滑时,与稳定时比较,测力计的读数( )
A.增加4NB.增加3N
C.减少1ND.不变
12.某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场,A、B两个物叠放在一起,并置于光滑的绝缘水平地面上,物块A带正电,物块B为不带电的绝缘块;水平恒力F作用在物块B上,使A、B一起由静止开始水平向左运动。在A、B一起水平向左运动的过程中,关于A、B受力情况的以下说法,正确的是( )
A.A对B的压力变小 B.B对A的摩擦力保持不变
C.A对B的摩擦力变大 D.B对地面的压力保持不变
13.跳绳是一种健身运动,某同学质量为50kg,每分钟能跳180次,假定他每次与地面接触的时间等于一次跳绳时间的2/5。那么,他这样跳绳时,克服重力做功的平均功率等于
W。(g取10m/s2)
14.利用自由落体运动做验证机械能守恒定律的实验时:
(1)有下列器材可供选择:①铁架台;②打点计时器;③复写纸;④纸带;⑤低压直流电源;⑥天平;⑦秒表;⑧导线.其中实验中不必要的器材是(填序号);需选用的器材是
(2)若已知打点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2,重物质量为mkg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,其中0为第一个点,A、B、C为另外3个连续点,根据图中的数据,可知重物由0点运动到B点,重力势能少量
△Ep= J;动能增加量△Ek=J;产生误差的主要原因是 .
15.纸带是由斜面下滑的小车通过打点计时器拉出来的,打点的时间间隔是0.02s.现按每10个点划分纸带,数据已标示在图中,求小车运动的加速度。
16.一辆汽车,质量为3×103kg,它沿平直公路以额定功率由静止开始运动,经过20s,汽车行驶300m,此时达到最大速度20m/s,设汽车所受阻力恒定,求:
(1)汽车所受阻力的大小.
(2)汽车的额定功率.
(1)6×103 N(2)120KW
17.某物体以一定的初速率沿斜面向上运动,设物体在斜面上能达到的最大位移为sm。由实验测得sm与斜面倾角θ的关系如图所示,θ角可在0~π/2之间变化,g取10m/s2,通过计算求sm的最小值,以及sm为最小值时的倾角。
18.速率为30km/h的两列火车,在相互并行的轨道上相向而行,当两火车相距60km的时候,一只每小时能飞60km的鸟,离开一车直向另一车飞去,当鸟到达另一车时就立即飞回第一车,以后就继续这样来回地飞.问:
(1)两车相遇以前,这只鸟能够完成从一车到另一车的几次飞行
(2)鸟一共飞行多少距离
19.如图所示,一火箭内的实验平台上放有测试仪器,火箭起动后以加速度g/2竖直匀加速上升,升至某高度时,测试仪器对平台的压力为火箭起动前对平台压力的17/18,求此时火箭距地面的高度。(已知地球半径为6.4×103km,g取10m/s2)
20.如图所示,质量M=0.2kg的长木板静止在水平面上,长木板与水平面间的动摩擦因数μ2=0.1.现有一质量也为0.2kg的滑块以v0=1.2m/s的速度滑上长板的左端,小滑块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.4.滑块最终没有滑离长木板,求滑块在开始滑上长木板到最后静止下来的过程中,滑块滑行的距离是多少(以地球为参考系,g=10m/s2)
21. 如图18所示,某工厂用水平传送带传送零件,设两轮子圆心的距离为S,传送带与零件间的动摩擦因数为μ,传送带的速度恒为V,在P点轻放一质量为m的零件,并使被传送到右边的Q处。设零件运动的后一段与传送带之间无滑动,则传送所需时间为
,摩擦力对零件做功为 .
22.如图,一块矩形绝缘平板放在光滑的水平面上。另有一质量为m,带电量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从板的A端水平滑上板面,整个装置处于足够大竖直向下的匀强电场中,小物块沿平板运动到至B端且恰好停在平板的B端。若匀强电场大小不变,但是反向,当小物块仍由A端以相同的初速度滑上板面,则小物块运动到A端的距离为夹板总长的一半时,就相对平板静止了。求:
(1)小物块带何种电荷
(2)匀强电场场强的大小。
23.质量为m的金属滑块,电量+q,以某一初速度沿水平放置的绝缘板进入电磁空间匀强磁场方向如图所示,匀强电场方向水平(且与地板平行),滑块与绝缘地板间的动摩擦因数为μ,已知滑块自A点沿绝缘板匀速直线运动,到B点与电路开关相碰,使形成电场的电路断开,电场立即消失,磁场依然存在,设碰撞时,滑块无电量损失,而动能变为碰撞前的,滑块碰撞后,做匀速直线运动返回A点,往返总时间为T,AB长为L,匀强电场场强大小为多少,方向如何?磁感应强度为多少?
24.如图,在电场强度E=5N/C,的匀强电场和磁感应强度B=2T的匀强磁场中,沿平行于电场、垂直于磁场方向放一长绝缘杆,杆上套一个质量为m=10-4kg,带电量q=2×10-4C的小球,小球与杆间的动摩擦因数μ=0.2,小球从静止开始沿杆运动的加速度和速度各怎样变化?
25.2005年,在太空遨游92圈的“神舟”六号飞船返回舱按预定计划,载着植物种子、邮品、纪念品等实验品,安全降落在内蒙古中部草原。
“神舟”六号飞船在返回时先要进行姿态的调整,飞船的返回舱与留轨舱分离,返回舱以近8m/s的速度进入大气层,当返回舱距地面30km时,返回舱上的回收的动机启动,相继完成拉出天线、抛掉底盖等动作。在飞船返回舱距地面20km以下的高度后,速度减为200m/s而匀速下降,此段过程中返回舱所受空气阻力为,式中ρ为大气的密度,是υ返回舱的速度,S为与形状特怔有关的阻力面积。当返回舱距地面高度为10km时,打开面积为1200m2的降落伞,直到速度达到8m/s后匀速下降,为实现软着陆(即着陆时返回舱的速度为0),当返回舱离地面1.2m时反冲发动机点火,使返回舱落地的速度减小到0,返回舱此时的质量为2.7×103kg,取(g=10m/s2)
(1)用字母表示出返回舱在速度为200m/s时的质量
(2)分析打开降落伞到反冲发动机点火前,返回舱的加速度和速度的变化情况
(3)求反冲发动机的平均推力的大小及反冲发动机对返回舱做的功
26.质量为M=3kg的平板车放在光滑的水平面上,在平板车的最左端有一小物块(可视为质点),物块的质量为m=1kg。小车左端上方如图固定着一障碍物A,初始时,平板车与物块一起以水平速度υ=2m/s向左运动,当物块运动到障碍物A处时与A发生无机械能损失的碰撞,而小车可继续向左运动。取重力加速度g =10m/s。
(1)设平板车足够长,求物块与障碍物第一次碰撞后,物块与平板车所能获得的共同速率;
(2)设平板车足够长,物块与障碍物第一次碰撞后,物块向右运动所能达到的最大距离是s=0.4m,求物块与平板车间的支摩擦因数;
(3)要使物块不会从平板车上滑落,平板车应为多长?(υ=1m/s,μ=0.5,L=1.6m)
27.质量m=2kg的物体原来静止在粗糙水平地面上,现在第1、3、5、…奇数秒内给物体施加方向向北、大小为6N的水平推力,在第2、4、6、…偶数内,给物体施加方向仍向北,但大小等于2N的水平推力。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.1,取g=10m/s2,求经过多长时间,物体位移的大小为40.25m。
28.如图所示,声源S和观察者A都沿x轴正方向运动,相对于地面的速率分别为υS和
υA。空气中声音传播的速率为υP,设υS<υP,υA <υP,空气相对于地面没有流动。
(1)若声源相继发出两个声信号,时间间隔为Δt,请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程,确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔Δt’;
(2)请利用(1)的结果,推导此情形下观察者接收到的声波频率与声源发出的频率间的关系。
B
A
图18
S
P
Q
V
B
A
E
m
B
A
m
B
E
υA
υS
x
A
S
F
B
A
F
玻璃
空气
b
a
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4高三物理周练六
一、本题共10小题,每小题4分,共40分.
1、下列实际的例子中,应用的物理原理表明光是波动的是 ( )
A.在磨制各种镜面或其他光学平面时应用干涉法检查平面的平整程度
B.拍摄水面下的物体时,在照相机镜头前装一片偏振滤光片,可以使景像清晰
C.一窄束白光通过三棱镜色散得到彩色的光带
D.利用光照射到光电管上产生光电流,进行自动控制
2、原子核A发生衰变后变为原子核X,原子核B发生衰变后变为原子核Y,已知原子核A和原子核B的中子数相同,则两个生成核X和Y的中子数以及a、b、c、d的关系可能是 ( )
A.X的中子数比Y少1 B.X的中子数比Y少3
C.如果a – d = 2,则b – c = 3 D.如果a – d = 2,则b – c = 1
3、在观察布朗运动时,从微粒在a点开始计时,间 隔30 s记下微粒的一个位置得到b、c、d、e、f、g等点,然后用直线依次连接,如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.微粒在75s末时的位置一定在cd的中点
B.微粒在75s末时的位置可能在cd的连线
上,但不可能在cd中点
C.微粒在前30s内的路程一定等于ab长度
D.微粒在前30s内的位移大小一定等于ab 的
长度
4、A、B两种单色光均垂直投射到一条直光纤的端面上,A光穿过光纤的时间比B光的长。现用A、B两种光照射同种金属,都能发生光电效应。则( )
A.光纤对A光的折射率较大
B.A打出的电子的动能一定比B大
C.A单位时间内打出的电子可能比B多
D.A光的波动性比B光显著
5.物体在恒定的合力作用下作直线运动,在时间Δtl内动能由0增大到El,在时间Δt2内动能由El增大到2E1.设合力在Δtl 内做的功是Wl、冲量是I1;在Δt2内做功是W2,冲量是I2,那么( )
A.I1>I2,W1=W2 B.IlC.I16.一个人稳站在商店的自动扶梯的水平踏板上,随扶梯向上加速,如图所示
A.踏板对人做的功等于人的机械能的增加量( )
B.踏板对人的支持力做的功等于人的机械能增加量
C.克服人的重力做的功等于人的机械能增加量
D.对人做功的只有重力和踏板对人的支持力
7、如图,甲、乙是在同一条均质长绳上传
播的两列简谐横波在某一时刻的波形( ) ( )
A.这两列波在坐标原点开始相遇
B.经过一段时间可在绳上看见一个两列波叠
加形成的完整正弦波形
C.经过一段时间可以在绳上看见两列波叠加
恰好形成一条直线
D.在两列波都经过O点的过程中O点是一个振动减弱点
8.如图所示,D是一只二极管,它的作用是只允许电流从a流向b,不允许电流从b流向a ,平行板电容器AB内部原有电荷P处于静止状态,当两极板A和B的间距稍增大一些的瞬间(两极板仍平行),P的运动情况将是 ( )
A.仍静止不动.
B.向下运动
C.向上运动.
D.无法判断.
9.分别以p、V、T表示气体的压强、体积、温度.一定质量的理想气体,其初始状态表示为(p0、V0、T0).若分别经历如下两种变化过程:
①从(p0、V0、T0)经等温膨胀变为(p1、V1、T1)
②从(p0、V0、T0)经等压膨胀变为(p2、V2、T2)
在上述两种变化过程中,如果V1=V2,, 则下列判断正确的是( )
A. p1 < p2 , T1 < T2
B.由于在两种变化过程中气体的体积变化相同,气体对外界做功一定相等
C.气体的内能变化一定相等
D.过程②中气体从外界吸收的热量一定大于过程①中气体从外界吸收的热量
10.四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表和两个电压表。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大V2的量程,改装好后把它们按图示接入电路,则( )
①电流表A1的读数大于电流表A2的读数;
②电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角;
③电压表V1的读数小于电压表V2的读数;
④电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角;
A.①② B.②③ C、③④ D、①④
二、实验题
11、某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(图1),游标卡尺的示数如图(3)所示,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(图2),游标卡尺的示数如图(4)所示,已知双缝间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1 m,则图(3)中游标卡尺的示数为 mm。图(4)游标卡尺的示数为 mm。所测光波的波长为 nm。
12.两实验小组使用相同规格的元件,按右图电路进行测量.他们将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、e五个间距相同的位置(a、e为滑动变阻器的两个端点),把相应的电流表示数记录在表一、表二中.对比两组数据,发现电流表示数的变化趋势不同.经检查,发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路.
(1)滑动变阻器发生断路的是第___实验组;断路发生在滑动变阻器__段.
表一(第一实验组)
P的位置 a b c d e
的示数(A) 0.84 0.48 0.42 0.48 0.84
表二(第二实验组)
P的位置 a b c d X e
的示数(A) 0.84 0.42 0.28 0.21 0.84
(2)表二中,对应滑片P在X(d、e之 间的某一点) 处的电流表示数的可能值为:( )
(A)0.16A
(B)0.26A
(C)0.36A
(D)0.46
三、计算题
13.(12分) 如图所示,电源的电动势E=7.5 V,内阻r=1.0 Ω,定值电阻R2=12 Ω,电动机M的线圈的电阻R=0.50 Ω.开关S闭合,电动机转动稳定后,电压表的示数U1=4 V,电阻R2消耗的电功率P2=3.0 W.不计电动机的摩擦损耗等,求:
(1)电路的路端电压;
(2)电动机输出的机械功率.
14.(12分)一个物块放在粗糙的水平地面上,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。某位同学从这两图线作出了如下的判断:“由于物块在第二个2s时间内物体的动能增加比第三个2s时间内的多,故力F在第二个2s时间内做的功比第三个2s时间内做的功多”。试分析这位同学所做的判断是否正确?如果正确,请说明理由;如果不正确,请给出正确的结论,并说明理由,同时要求指出这位同学判断不正确的原因。
15.(16分)如图所示,透明介质球的半径为R,光线DC平行于直径AB射到介质球的C点,DC与AB的距离H=0.8R.
(1)试证明:DC光线进入介质球后,第一次再到达介质球的界面时,在界面上不会发生全反射.(要求说明理由)
(2)若DC光线进入介质球后,第二次再到达介质球的界面时,从球内折射出的光线与入射光线平行,求介质的折射率.
16. ( 16分)电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力。(1)调节两金属板间的电势差u,当时,使得某个质量为的油滴恰好做匀速运动。该油滴所带电荷量q为多少?(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个质量为的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q。
17.(16分)在倾角θ=30°的粗糙斜面上放一长L=0.2m的盒子,盒子与斜面间的动摩擦因数μ=0.8,在盒子的上方放一质量等于盒子质量的小物块且与盒内表面无摩擦,放开物块后即从盒内滑下,当盒从开始位置移动多大距离时,物块才不再与盒子发生碰撞?(设碰撞时间极短,且碰撞中没有机械能损失,物体与盒在碰撞时交换速度)。
18、(18分)我国科学家在对放射性元素的研究中,进行了如下实验:如图所示,以MN为界,左、右两边分别是磁感应强度为2B和B的匀强磁场,且磁场区域足够大。在距离界线为l处平行于MN固定一个长为s光滑的瓷管PQ,开始时一个放射性元素的原子核处在管口P处,某时刻该原子核平行于界线的方向放出一质量为m、带电量- e的电子,发现电子在分界线处速度方向与界线成60°角进入右边磁场,反冲核在管内匀速直线运动,当到达管另一端Q点时,刚好又俘获了这个电子而静止.求:
(1)电子在两磁场中运动的轨道半径大小(仅用l表示)和电子的速度大小;
(2)反冲核的质量
e
2B
B
l
f
P
B
A
b
a
D
Q
P
a
图12
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
-1.0
-2.0
1.0
2.0
10.0
-10.0
5.0
-5.0
y/cm
xy/m
甲
乙
v乙
v甲
O
1
2
3
cm
1
2
3
cm
⑴
⑵
⑶
⑷
c
b
B
A
d
N
M
g
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3物理竞赛训练
1、有一薄平凸透镜,凸面曲率半径R=30cm,已知在利用近轴光线成像时:(1)若将此透镜的平面镀银,其作用等同于一个焦距是30cm的凹面镜;(2)若将此透镜的凸面镀银,其作用也等同于一个凹面镜。求在(2)情况下的等效凹面镜的焦距。(答案:10cm)
2、在光滑平面上自由放置一轻弹簧,其左端固定,右端系着物块P,另一物块Q在P的右边与它紧靠,Q的质量是P的2.5倍。P与Q的右边有一壁与弹簧垂直,物块与此壁相距L=14π/13cm。今使P、Q从原来位置向左移一段距离,并令其处于静止状态后予以释放。已知P在第一次通过平衡位置后完成一次完全振动时,与Q恰好发生第一次碰撞,假设所有碰撞均为完全弹性碰撞,且两物块的大小均可忽略不计,试求:(1)开始时,弹簧的压缩量L0=?(2)在P、Q第一次分离与第一次碰撞的时间内,P至两物块第一次分离点的最远距离是多少?(3)在P、Q第一次碰撞与第二次碰撞的时间内,P至两物块第一次分离点的最远距离是多少?(答案:(1)2.01cm;(2)2cm;(3))
3、空气是混合气体,其质量的百分比是:氮气约76.9%,氧气约23.1%,其他组成可忽略不计。现有一汽缸,缸内充有空气,并装有一些由极细钢丝组成的钢丝棉;汽缸内的活塞能无摩擦地活动,使缸内气压恒定为1atm,缸内有非常缓慢的化学反应,假定反应生成1molFe2O3后,氧气耗尽。已知这个过程是在1atm、300K的条件下进行,系统放出热量8.24×105J,试求在此过程中:(1)整个系统内能的改变量;(2)缸内气体内能的改变量;(3)缸内氮气密度的改变量。(计算时缸内钢丝棉等固态物质与缸内气体相比,所占体积很小,可忽略不计)(答案:(1)—8.203×105J;(2)—9.349×103J;(3)0.236kg/m3)
4、如图,在光滑的水平面上,有边长l=0.8m的正方形导线框abcd,其质量m=100g,自感L=10—3H,电阻可以忽略。该导线框的bc边在t=0时,从x=0处以初速度v0=4m/s进入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域,磁场区域宽度为S=0.2m,B的方向与导线框平面垂直,B的大小为0.5T,忽略空气阻力。试求:(1)t=π/36s时刻导线框bc边的位置;(2)若初速度为,求t=π/36s时刻导线框bc边的位置。(答案:(1)—0.035m;(2)0.483m)
6、某射电天文台的接收机位于海平面上方高度为h=2m处,当一颗能发射波长为λ=21cm电磁波的射电星从地平线升起后,接收机可相继地记录到极大值与极小值。(1)确定观察到极大值和极小值时电磁波的方向,方向应以相对于水平线的角度θ表示。(2)射电星在地平线上刚出现时,接收机记录的信号将会减弱还是增强?已知电磁波在海平面上反射时有半波损失(答案:(1)Sinθ=kλ/2h;(2)增强)
x
O
a
b
c
d
V0
x
x
x
x
S
S
h
θ
海平面《交变电流》第三课时 电能的输送
一.基础知识扫描
1.远距离输电时电能损失的原因:
2.减小电能损失的方法:(1)
(2)
3.高压输电网络中各量的基本关系(如图所示):
(1)电流关系:
,
(2)电压关系:
,
(3)功率关系:
二.疑难知识辨析
关于远距离输电问题:
1.基本方法:
(1)首先画出输电线路示意图。
(2)一类是正向题目,由发电→升压→输电线→降压→用电器的顺序分析。另一类是由用电器到发电的分析过程。还有一类便为常见的中间突破的题目。即由输电线上的功率损失,求出输送电线上的电流,也就是流过升压变压器副线圈和降压变压器原线圈的电流,再由变压器的工作原理推断发电和用电的问题。
2.注意问题:
(1)输电线上功率损失,而等于升压变压器的输出电压与降压变压器的输入电压之差,为两股导线的总电阻,是串联关系而不是并联关系。
(2)升压变压器副线圈中的电流,输电线上的电流,降压变压器原线圈中的电流三者相等。
(3)注意类比恒定电流的方法处理电路问题,运用能量守恒的观点分析问题。
三.对点例题分析
1.在远距离输电中,当输送的电功率相同时,则关于输电导线上损失的功率下列说法正确的是-------------------------------------------------( )
A.减小输电导线的电阻可以减小损失的功率,但此种方法很有限
B.提高输送电压从而减小输送电流,可大大减小损失的功率
C.损失的功率与输送电压的二次方成反比
D.损失的功率与输电线上的电压降成反比
2.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电线电阻为R,通过导线的电流为I,学校的输入电压U2,下列计算线路损耗功率的式子中正确的是-( )
A.U12/R B.(U1-U2)2/R C.I2R D.I(U1-U2)
3.在远距离输电时,输送的电功率为P,输电电压为U,所用导线电阻率ρ,横截面积为S,总长度为L,输电线损耗的电功率为P1,用户得到的电功率为P用,则P1,P用正确的是:----------------------------------------------( )
A.P1=U2S/ρL;B.P1=P2ρL/U2S;C.P用=P-U2S/Ρl;D.P用=P(1-PρL/U2S).
4.发电机产生的交流电压为220V,输送106W的电功率到用电区,用电区的电压为200V,输送线路电阻为16Ω,损失的功率为输送功率的4%,那么输电线上损失的功率为_ _W,输送电压应为__ _V,升压变压器的电压比为__ _,降压变压器的匝数之比为__ _。
5.如图所示,交流发电机电动势的有效值ε=20V,内阻不计,它通过一个R=6Ω的指示灯连接变压器。变压器输出端并联24只彩色小灯泡,每只灯泡都是“6V 0.25W”,灯泡都正常发光,导线电阻不计。求:
(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比;
(2)发电机的输出功率。
6.发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户,如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器.
(1)画出上述输电全过程的线路图。
(2)若发电机的输出功率是 100 kW,输出电压是250 V,升压变压器的原、副线圈的匝数比为 1∶25,求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流。
(3)若输电导线中的电功率损失为输入功率的 4%,求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压。
(4)计算降压变压器的输出功率.
四.针对训练
1.输电线路输送4840kW的电功率,采用110kV高压输电时,输电导线中的电流为I1;假若用2200V电压输电时,输电导线中的电流为I2,则I1、I2的值是 ----( )
A.I1=4.4104A B.I1=44A
C.I2=2.2A D.I2=2.2103A
2.电站向某地输送5000kW的电功率,输电线上损耗的电功率为100kW,如果把输电电压提高为原来的10倍,同时将输电线的截面积减为原来的一半,而输送的电功率不变,那么输电线损耗的电功率为------------------------------------( )
A.0.5kW B.1.0kW
C.2.0kW D.5.0kW
3.电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律(有关感应电动势大小的规律)、安培定律(磁场对电流作用的规律)都是一些重要的规律.下图为远距离输电系统的示意图(为了简单,设用户的电器是电动机),下列选项中正确的是-( )
A.发电机能发电的主要原理是库仑定律变压器能变压的主要原理是欧姆定律电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律
B.发电机能发电的主要原理是安培定律变压器能变压的主要原理是欧姆定律电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律
C.发电机能发电的主要原理是欧姆定律变压器能变压的主要原理是库仑定律电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律
D.发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定律
4.在远距离输电时,采用升压变压器使输电电压升高n倍,对于输送一定的电功率来说,输电线路上的电流将减小为原来的__ ___,输电线路上的电能损失将减少为原来的_____.
5.发电机输出功率为100kW,输出电压为250V,用户需要的电压为220V,输电线
的电阻为10Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求在输电线路中设置的升、降变压器原、副线圈的匝数比.(变压器是理想的)
6.学校配有一套校内备用供电系统,如图所示,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V40W”的白炽灯6盏)供电,如果输电线的总电阻R是4Ω,升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1∶4和4∶1,那么,
(1)发电机的输出功率应是多大
(2)发电机的电动势是多大
(3)输电效率是多少
7.人们利用发电机把天然存在的各种形式的能(水流能、煤等燃料的化学能)转化为电能,为了合理地利用这些能源,发电站要修建在靠近这些天然资源的地方,但用电的地方却分布很广,因此需要把电能输送到远方.某电站输送电压为U=6000 V,输送功率为P=500 kW,这时安装在输电线路的起点和终点的电能表一昼夜里读数相差4800 kW·h(即4800度电).试求:
(1)输电效率和输电线的电阻;
(2)若要使输电线损失的功率降到输送功率的2%,电站应使用多高的电压向外输电?
8.河水流量为4m3/s,水流下落的高度为5m。现在利用它来发电,设所用发电机的总效率为50%,求:(1)发电机的输出功率。(2)设发电机的输出电压为350V,在输送途中允许的电阻为4Ω,许可损耗的功率为输出功率5%,问在用户需用电压220V时,所用升压变压器和降压变压器匝数之比。(g=9.8m/s2)
I
I4
I1
R1
R线
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2第九章《电场》第二课时 电场 电场强度(一)
1、 基础知识扫描
1、 电场:
(1) 电场:
(2) 电场最基本的性质是_____________________
2、电场强度
(1)定义:
(2)定义式:
(3)单位:
(4)矢量性:
(5)电场强度的叠加
3、电场线、匀强电场
(1) 定义
(2) 电场线的性质
(3) 几种典型电场的电场线分布1. 孤立正、负点电荷;2. 等量异种电荷;3. 等量同种电荷 ;4. 匀强电场。
(4)匀强电场:电场中各点场强的大小和方向都相同,电场线是间距相等且相互平行的直线
2、 重点、难点知识点辨析
1、作为试探电荷q应满足以下两个条件:
(1) 与场源电荷相比,它的体积很小,可视为点电荷
(2) 它的电量与场源的电量相比,应小到不考虑其对场源电荷的影响。故不是任何形式电量的电荷都可作为试探电荷的
2、 对电场强度三个公式的理解
(1)是电场强度的定义式,适用于任何电场,试探电荷q充当“测量工具”作用(2)是真空点电荷所形成的电场的决定式,E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定。
(3)是场强与电势差关系式,只适用于匀强电场,注意式中d为两点间沿电场方向的距离
3、 等量同种电荷和异种电荷的连线、中垂线上场强变化规律
(1) 等量同种电荷:1 .连线上中点处场强最小为零;2.中垂线上,从中点起场强先增大后减小,因为无穷远处场强也为零;
(2) 等量异种电荷:1.连线上,场强方向从正电荷指向负电荷,大小先减小后增加,中点处为最小;2.中垂线上,场强方向与中垂线垂直,并且从正电荷这边指向负电荷那边,大小从中点到无穷远越来越小。
3、 对点例题分析
1、 下列关于电场线的论述,正确的是( )
A、 电场线方向就是正检验电荷的运动方向
B、 电场线是直线的电场是匀强电场
C、 只要初速度为零,正电荷必将在电场中沿电场线方向运动
D、 画有电场线的地方有电场,未画电场线的地方不一定无电场
2、由电场强度的定义式可知,在电场中的同一点( )
A. 电场强度E跟F成正比,跟q成反比
B. 无论检验电荷的电量如何变化,始终不变
C. 电场中某点的场强为零,则在该点的电荷受到的电场力一定为零
D. 一个不带电的小球在P点受到的电场力为零,则P点的场强一定为零
3、图中画了四个电场的电场线,其中A和C图中小圆圈表示一个点电荷,A图中虚线是一个圆;B图中几条直线间距相等且互相平行,则在图A、B、C、D中M、N处电场强度相同的是( )
4、 如图所示,M、N为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q(负电荷),不计重力,下列说法中正确的是( )
A、 点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大
B、 点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C、 点电荷运动在O点时加速度为零,速度达最大值
D、 点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零
5、 在场强为E的匀强电场中,有一直角坐标系,a,b是Ox轴和 Oy轴上两点,且Oa=Ob=L,今将一带电量为q1的正点电荷固定在坐标原点,如图所示,当另一带电量为q2的点电荷放在a点时,发现q2所受电场力为零,若将q2放在b点,则所受的电场力大小( )
A、0 B、
C、 D、无法确定
6、在真空中O点放一个点电荷,直线MN通过O点,OM的距离 r=30cm,M点放一个点电荷,如图所示,求:(1)q在M点受到的作用力。(2)M点的场强(3)拿走q后M点的场强(4)M、N两点的场强哪点大?(5)如果把Q换成的点电荷,情况如何?
四、针对训练
1、关于电场强度E的定义式,下列说法正确的是( )
A、 这个定义式只适用于点电荷产生的电场
B、 上式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电荷量
C、 上式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量
D、 在库仑定律的表达式中,是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小;而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小
2、下面对公式的几种理解,其中正确的是( )
A、当时,
B、当时,
C、某点场强跟点电荷Q无关,只跟该点位移r有关
D、在以点电荷Q为圆心,r为半径的球面上,各点的场强相等
3、关于电场线的下列说法中正确的是( )
A、 电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同
B、 沿电场线方向,电场强度越来越小
C、 电场线越密的地方,同一试探所受电场力就越大
D、 在电场中,顺着电场线移动电荷,电荷受到的电场力大小恒定
4、图3表示一个电场中a、b、c、d四点分别引入试探电荷时,测得试探电荷所受电场力与电量间的函数关系图像,那么下列说法中正确的是( )
A.该电场是匀强电场
B.这四点场强的大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec
C.这四点场强的大小关系是Ea>Eb>Ec>Ed
D.无法比较这四点场强大小关系
5、图(a)AB是一条点电荷电场中的电场线,图(b)则是放在电场线a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力数量间的函数图线,由此可以判定:( )
A、 场源是正电荷,位置在A侧
B、 场源是正电荷,位置在B侧
C、 场源是负电荷,位置在A侧
D、 场源是负电荷,位置在B侧
6、 两个固定的异种点电荷,电荷量给定但大小不等。用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小,则在通过两点电荷的直线上,E1=E2的点( )
A. 有三个,其中两处合场强为零
B. 有三个,其中一处合场强为零
C. 有二个,其中一处合场强为零
D. 只有一个,该处合场强为零
7、如图所示,半径为r的硬橡胶环带有均匀分布的负电荷,单位长度的带电荷量为q,则环心处的电场强度为___________.若在环上截去很小的一段,其长为,则环心处的电场强度的大小是__________.
8、如图所示,分别在A、B两点放置点电荷和,在AB的垂直平分线上有一点C,且AB=AC=BC=,试求:
(1)C点的场强
(2)如果有一个电子在C点,它所受的库仑力的大小和方向如何?
+Q
A
C
B
+Q1
-Q2
(b)
(a)
B
A
a
b
O
q
F
O
b
a
N
M
O
+
q
Q
a
L
L
O
b
M
P
N
+Q
D
B
C
A
N
N
M
N
M
M
N
M
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2高三物理周练五
一.选择题(40分)
1.关于电磁波的辐射,以下说法中正确的是( )
A.只要空间某个区域有变化的电场或磁场就一定能够辐射电磁波
B.电荷做加速运动就有可能辐射电磁波
C.卢瑟福的原子核式结构理论的原子体系中要向外辐射电磁波
D.理想变压器工作时原副线圈中的磁通量及其变化率时时刻刻相等
2.如图所示,带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体,将一个半导体热敏电阻R置于气缸中,热敏电阻与气缸外的电源E和电流表A组成闭合回路,气缸和活塞具有良好的绝热性能(与外界无热交换)。若发现电流表的读数增大时,以下判断正确的是( )
A.气体一定对外做功 B.气体体积一定增大
C.气体内能一定增大 D.气体压强一定增大
3.A.B两列波在某时刻的波形如图所示,经过t=TA时间(TA为波A的周期),两波再次出现如图波形,则两波的波速之比VA:VB可能是( )
(A)1:3 (B)1:2
(C)2:1 (D)3:1
4.按照大爆炸理论,我们所生活的宇宙是在不断膨胀的,各星球都离地球而远去,由此可以断言( )
A.地球上接收到遥远星球发出的光的波长要变长
B.地球上接收到遥远星球发出的光的波长要变短
C.遥远星球发出的紫光,被地球接收到时可能是紫外线
D.遥远星球发出的红光,被地球接收时可能是红外线
5.夏天,海面上的下层空气的温度比上层低,我们设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的,远处的景物发出的光线由于不断被折射,越来越偏离原来的方向,以至于发生全反射现象,人们逆着光线看去就出现了蜃景,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.海面上,上层空气的折射率比下层空气的折射率要小
B.海面上,下层空气的折射率比上层空气的折射率要小
C.A是蜃景,B是景物 D.B是蜃景,A是景物
6.已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球.月球自转的影响,由以上数据可推算出( )
A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8
B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9∶4
C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8∶9
D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81∶4
7.如图所示,将四只“110V、40W”白炽灯泡接入220V电路,要求灯泡正常发光。现有图中甲、乙两种连接方式,其中最合理的电路是( )
A.甲图 B.乙图 C.两图都可以 D.两图都不好
8.下列说法正确的是( )
A.天然放射现象中放出的三种射线都属于高频的电磁波
B.放射线元素的半衰期是指元素大量的原子核中有半数发生衰变需要的时间
C.同一元素的两种同位素具有相同的质子数
D.中子和质子结合成氘核时释放出核能
9.在高空匀速水平飞行的飞机,每隔1S投放一物体,则( )
A.这些物体落地前排列在一条竖直线上
B.这些物体都落在地面上的同一点
C.这些物体落地时速度大小和方向都相同
D.相邻物体在空中的距离保持不变
10.如右图所示,传送带的水平部分长为L,运动速率恒为υ,在其左端无初速放上木块,若木块与传送带间的动摩擦系数为μ,则木块从左到右的运动时间不可能的是
( )
A. B.
C. D.
二.实验题(20分)
11.(10分)如右图所示,一只黑箱有A、B、C三个接线柱,规定每两个接线柱间最多只能接一个电器元件,并且已知黑箱内的电器元件是一只电阻和一只二极管。某同学利用多用电表的欧姆档,用正确的操作方法依次进行了6次测量,将每次红、黑表笔的位置和测得的阻值都填入下表。
红表笔接 A A B B C C
黑表笔接 B C A C A B
测得阻值(Ω) 100 10K 100 10.1K 90 190
由表中的数据可以判定:
(3分)(1)电阻接在 两点间,阻值为 Ω。
(6分)(2)二极管理接在 两点间,其中正极接在 点,二极管的正向阻值为 Ω,反向阻值为 Ω。
12.(10分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大,某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(和分别表示小灯泡上的电流和电压):
0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50
0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
(1)在左下框中画出实验电路图,可用的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围)、电源、小灯泡、开关、导线若干.
(2)在右下图中画了小灯泡的曲线.
(3)将小灯泡接在电动势是、内阻是的电池两端,小灯泡的实际功率是
三.计算题(共90分)
13.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化而变化的特性工作的.在图甲中,电源的电动势E=9.0V,电源内电阻可忽略不计;G为小量程的电流表,电流表内阻Rg保持不变;R为热敏电阻,其电阻值与温度的变化关系如图乙的R-t图线所示.闭合开关S,当R的温度等于20℃时,电流表示数I1=2mA,则当电流表的示数I2=3.6mA时,热敏电阻R的温度是多少摄氏度?
14.如图所示,带正电小球质量为m=1×10-2kg,带电量为q=l×10-6C,置于光滑绝缘水平面上的A点.当空间存在着斜向上的匀强电场时,该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动,当运动到B点时,测得其速度vB =1.5m/s,此时小球的位移为S =0.15m.求此匀强电场场强E的取值范围.(g=10m/s。)
某同学求解如下:设电场方向与水平面之间夹角为θ,由动能定理qEScosθ=-0得=V/m.由题意可知θ>0,所以当E >7.5×104V/m时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动.
经检查,计算无误.该同学所得结论是否有不完善之处 若有请予以补充.
15.如图所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K,一条不可伸长的轻绳绕过K分别与物块A.B相连,A.B的质量分别为mA.mB。开始时系统处于静止状态。现用一水平恒力F拉物块A,使物块B上升。已知当B上升距离为h时,B的速度为v。求此过程中物块A克服摩擦力所做的功。重力加速度为g。
16.下图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金属滑块(即实验用弹丸)。滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入,经过滑块,再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中,该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场,方向垂直于纸面,其强度与电流的关系为B=kI,比例常量k=2.5×10-6T/A。
已知两导轨内侧间距l=1.5cm,滑块的质量m=30g,滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度v=3.0km/s(此过程视为匀加速运动)。
(1)求发射过程中电源提供的电流强度。
(2)若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大?
(3)若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱,它嵌入砂箱的深度为s'。设砂箱质量为M,滑块质量为m,不计砂箱与水平面之间的摩擦。求滑块对砂箱平均冲击力的表达式。
17.如图所示,在光滑的水平面上有质量为m的小车处于静止状态,车底板光滑绝缘,左右两块金属板M、N竖直固定在车上,他们间的距离为d,分别接在电压为U的电源的两端,N接电源负极且接地。
(1)现有一可看作质点的带正电荷q,质量为m0的物块放置在靠近M板的地方,(与M板不接触)如图甲所示,由静止释放后,求当物块穿过N板的小孔时刻物块和车速度各是多大?
(2)如图乙,若物块从N板的小孔以速度v0射入静止小车的两板间,求物块在两板电场中的最大电势能和小车达到的最大速度(物块与M板不会接触)
18.如图所示,光滑水平面上,质量为2m的小球B连接着轻质弹簧,处于静止;质量为m的小球A以初速度v0向右匀速运动,接着逐渐压缩弹簧并使B运动,过一段时间,A与弹簧分离,设小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失,弹簧始终处于弹性限度以内
(1)求当弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能E.
(2)若开始时在小球B的右侧某位置固定一块挡板(图中未画出),在小球A与弹簧分离前使小球B与挡板发生正撞,并在碰后立刻将挡板撤走.设小球B与固定挡板的碰撞时间极短,碰后小球B的速度大小不变、但方向相反。设此后弹簧弹性势能的最大值为,试求可能值的范围.
乙
v0
B
A
2m
m
第18题图
m
s'
A
B
A
E
R
l
电 源
S
F
K
B
A
A
C
B
1
2
3
4
220V
甲
乙
1
2
3
4
220V
甲
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2盐城中学高三物理周日考答题纸(06.01.15)
班级 学号 姓名
一、选择题,共10小题,计40分.
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
选项
二、实验题,共2小题,计20分.
11.⑴ , ⑵.① ,② ,
③
④ 12.⑴ ⑵ ⑶
三、本题共6小题,共 90分.
13.
14.
15.
16.
17.
(请将18题做在反面)
A
600
B
C第九章《电场》第四课时 电势差 电势 电势能(一)
一、 基础知识扫描
(一)电势差、电势、等势面
1、 电势差
(1) 定义:
(2) 公式:
2、 电势
(1) 定义:
(2) 理解:
a、电势差即电势之差。
b、电势具有相对性。
(3) 电势、电势差都是由电场自身的因素决定的。
(4) 沿电场线方向:
3、 等势面
(1) 定义:
(2) 等势面的特点
a:电场线总是与等势面垂直,且从高等势面指向低等势面。(常用特点)
b:电场线越密的地方,等势面也越密。
c:沿等势面移动电荷,电场力不做功。
d:电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具。
(二)电势能、电场力的功
1、电势能
(1) 定义:
(2) 电场力做功与电势能变化的关系:
二、 疑难知识点辨析
1、电场和重力场的比较
电场 重力场
电势:与零势能面的选取有关 高度:与参考面的选取有关
电势差:与零势面选取无关 高度差:与参考面的选取无关
电场强度:矢量q 重力加速度:矢量m
电势能: 重力势能:
电场力做功的特点:(1)电场力做正功,电荷的电势能减少;电场力做负功,电荷的电势能增加.(2)电场力做了多少功,电荷的电势能就要改变多少,其对应关系式是:(3)电场力做的功只与电荷的始末位置有关,而与电荷移动的路径无关. 重力做功的特点:(1)重力做正功,物体的重力势能减少;重力做负功,物体的重力势能增大。(2)重力做了多少功,物体的重力势能就要改变多少,其对应的关系式是:(3)重力做的功,只与物体的始末位置有关,而与物体运动的路径无关.
2、 场力做功的特性及计算方法
电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关。
计算方法有:
(1)由公式计算,此公式只适用于匀强电场中,可变形为,式中为电荷初末位置在电场方向上的位移。
(2)由电场力做功与电视差改变关系计算,,对任何电场都适用。
(3)由动能定理计算:
三、例题分析
1、 下列说法中,正确的是( )
A、 在正点电荷的电场中,离点电荷越近场强越大,电势越高
B、 在负点电荷的电场中,离点电荷越近场强越小,电势越低
C、 两个等量同种点电荷的连线的中垂面上,各点的电势都相等
D、 两个等量异种点电荷的连线的中垂面上,各点的电势都相等
2、 如图所示,将带电粒子从电场中的A点无初速地释放,不计重力作用,则下列说法中正确的是( )
A、 带电粒子在电场中一定做加速直线运动
B、 带电粒子的电势能一定逐渐减少
C、 带电粒子一定向电势低的方向运动
D、 带电粒子的加速度一定越来越小
3、电量的正电荷从电场中A点移到B点,电场力做了的功,A、B两点间的电势差多大?取A点为零电势点,则B点的电势为多大?若取B点的零电势点,则A点的电势多大?
4、如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置。细杆右侧距杆0.3m处有一固定的点电荷Q。A、B是细杆上的两点,点A与Q、点B与Q的连线与杆的夹角均为,一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下,通过A点时加速度为零,速度为3m/s,取g=10m/s2,求小球下滑到B点时的加速度和速度的大小。
四、针对训练
1、 下列关于匀强电场的说法中,正确的是( )
A、 匀强电场中,场强处处相等,电势也处处相等
B、 匀强电场中,各点的场强都相等,各点的电势都不相等
C、 匀强电场中的等势面是一簇与电场线垂直的平面
D、 在匀强电场中画一条与电场线不垂直的直线,直线上任意两点间的电势差与两点间的距离成正比
2、 下列说法中,正确的是( )
A、 电场强度和电势差都是矢量
B、 电势为零的地方,电场强度也一定为零
C、 某两点的电势差为零,把电荷从这两点中的一点移到另一点,电场力做功一定为零
D、 由公式可知,电场中某点间的电势差与电场力做的功成正比,与电荷的电量成反比
3、 如图所示,A、B为正点电荷的电场中的一条电场线上的两点,则下列说法中正确的是( )
A、 A点的场强一定大于B点的场强
B、 A点的电势一定比B点的电势高
C、 正电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
D、 负电荷在A点所受的电场力比在B点所受的电场力小
4、 如图中a、b、c、d、e五点在一直线上,b、c两点间的距离等于d、e间的距离。在a点固定放置一个点电荷,带电量为+Q,已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U。将另一个点电荷+q从d点移到e的过程中,( )
A、 电场力做功qU B、克服电场力做功qU
C、 电场力做功大于qU D、电场力做功小于qU
5、如图所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离,用、、和、、分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以判定( )
A、 B、
C、 D、
6、在静电场中,将一电子从A点移到B点,电场力做了正功,则( )
A、 电场强度的方向一定是由A点指向B点
B、 电场强度的方向一定是由B点指向A点
C、 电子在A点的电势能一定比在B点高
D、 电子在B点的电势能一定比在A点高
7、 如图所示,A、B是两个等量异种点电荷,C、D是A、B连线的中垂线上且与连线距离相等的两点,则( )
A、 在A、B连线的中垂线上,从C到D,各点电势都相等,场强都相同
B、 在A、B连线的中垂线上,从C到D,场强先增大后减小,电势先升高后降低
C、 在A、B连线的中垂线上,从C到D,场强先增大后减小,各点的电势都相等
D、 在A、B连线上,从A到B,场强先减小后增大,电势逐渐升高
8、一负电荷仅受电场力作用,从电场中的A点运动到B点。在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动,则A、B两点的电场强度、及该电荷在A、B两点的电势能、之间的关系为( )
A、 B、 C、 D、
9、 如图所示虚线a、b和c是静电场中的三个等势面,它们的电势分别为、和 。 一带电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,
由图可知( )
A、 粒子从K到L的过程中,电场力做负功
B、粒子从L到M的过程中,电场力做负功
C、粒子从K到L的过程中,电势能增加
D、粒子从L到M的过程中,动能减少
10、把带电量的点电荷,从电场中的A点移到B点,电场力做了的功;从B点移到C点,电荷克服电场力做了的功。求A、B两点间,B、C两点间及A、C两点间的电势差分别为多少?从A点移到C点,电荷的电势能变化了多少?
e
d
b
c
a
+Q
α
+
B
A
α
Q
A
E
c
b本
a
M
L
K
N
E
E
+
D
A
C
B
PAGE
2高三物理周练(04.18)
一、单项选择题(20分)
1.校园歌曲《蜗牛与黄鹂鸟》:“啊门啊前一颗葡萄树,啊嫩啊绿地刚发芽,蜗牛背著重重的壳呀,一步一步往上爬……”,可以近似认为,与水平面倾斜为α角的葡萄枝对重力为G的缓慢爬行的蜗牛的作用力为 ( )
A.GSinα
B.GCosα
C.小于G
D.G
2.某同学通过直播得知“神舟”六号在圆轨道上运转一圈的时间小于24小时,由此他将其与同步卫星进行比较而得出以下结论,其中正确的是 ( )
A.“神舟”六号运行的向心加速度小于同步卫星的向心加速度
B.“神舟”六号在圆轨道上的运行速率小于同步卫星的速率
C.“神舟”六号在圆轨道上的运行角速度小于同步卫星的角速度
D.“神舟”六号运行时离地面的高度小于同步卫星的高度
3.一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ,现设法使其温度升高而压强减小,达到平衡状态Ⅱ,则下列说法中正确的是( )
A.状态Ⅰ时的分子平均动能比状态Ⅱ时的大
B.状态Ⅰ时的分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大
C.状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时每个分子的动能小
D.气体从状态Ⅰ变化到状态Ⅱ的过程中要吸收热量
4.如图所示,有三块截面为等腰直角三角形的透明材料(图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)恰好拼成一个正方形棱镜.从E点垂直于边射入的单色光在F处发生全反射,在G、H连续发生两次折射后射出.若该单色光在三块材料中的传播速率依次为v1、v2、v3,下列关系式中正确的是( )
A.v3>v1>v2 B.v2>v3>v1 C.v3>v2>v1 D.v1>v2>v3
5.太阳表面的温度约为6000K,所辐射的电磁波中辐射强度最大的在可见光波段;人体的温度约为310K,所辐射的电磁波中辐射强度最大的在红外线波段.宇宙空间内的电磁辐射相当于温度约为3K的物体所发出的,这种辐射称为“3K背景辐射”.若要对“3K背景辐射”进行观测研究,则应选择的观测波段为( )
A.无线电波 B.紫外线 C.X射线 D.γ射线
6.关于近代物理学的结论中有关说法正确的是( )
A.宏观物体的物质波波长非常小,极易观察到它的波动性
B.光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
C.光的干涉现象中,干涉条纹部分是光子到达几率多的地方
D.氢原子的能级是不连续的,但辐射光子的能量却是连续的
7.如图所示,轻绳一端系在质量为m的物体A上,另一端系在一放于水平桌面边缘的B物体上。现用水平力F拉住绳子上一点O,使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置,但B物体仍保持在原位置不动。则此过程中,B物体对桌面的摩擦力F1和B物体对桌面的压力F2的变化情况是 ( )
A.F1逐渐增大,F2保持不变
B.F1保持不变,F2逐渐增大
C.F1保持不变,F2逐渐减小
D.F1逐渐减小,F2保持不变
8.如图所示,铁块压着一纸条放在水平桌面上,当以速度v抽出纸带后,铁块掉在地上的P点,若以2v的速度抽出纸条,则铁块落地点为 ( )
A.仍在P点
B.P点左边
C.P点右边不远处
D.P点右边原水平位移两倍处
9.激光散斑测速是一种崭新的测速技术,它应用了光的干涉原理.用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝,已知待测物体的速度、二次曝光时间间隔和双缝间距d满足关系式.实验中可测得二次曝光时间间隔、双缝到屏之间的距离以及相邻两条亮纹间的距离.若所用激光的波长为,则利用该实验确定物体运动速度的表达式是( )
A. B. C. D.
10.如图所示是测量运动员体能的一种装置,运动员的质量为m,绳拴在腰间沿水平方向跨过定滑轮(不计绳与滑轮的摩擦),绳的另一端悬吊的重物的质量为m,人在水平传送带上用力向右蹬传送带,而人的重心不动,使传送带以速度v匀速向右运动。人的脚与传送带间的动摩擦因数为μ,则 ( )
A.人对传送带不做功
B.传送带给人的摩擦力方向与传送带的速度v方向相同
C.由题意可知μm
D.人对传送带做功的功率为mg v
二、多项选择题(20分)
11.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是 ( )
A.牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础
B.库仑发现了电流的磁效应
C.麦克斯韦发现了电磁感应现象
D.爱因斯坦成功地解释了光电效应现象
12 .物理学是与人类的生产、生活密切相关的。下列的俗语、成语等反映了人类对自然界的一定的认识,其中从物理学的角度分析正确的是( )
A.“一个巴掌拍不响”说明力的作用是相互的
B.“随波逐流”说明在波的传播过程中质点沿着波的传播方向而迁移
C.“送人玫瑰,手有余香”说明分子在不停地运动
D.“破镜难圆”说明分子间存在斥力
13.如图所示的xy坐标平面处于电场中,一个正点电荷q从c点分别沿直线被移动到a点和b点,q对电场的影响可忽略不计,在这两个过程中,均需克服电场力做功,且做功的数值相同,满足这种情况的电场可能是( )
A.方向沿y轴正向的匀强电场
B.方向沿x轴负向的匀强电场
C.在第Ⅰ象限内某一位置有一个负点电荷
D.在第Ⅳ象限内某一位置有一个正点电荷
14.某仪器内部的电路如图所示,其中M是一个质量较大的金属块,左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连,并套在光滑水平细杆上,当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态,此时两灯均不亮.若将该仪器固定在一辆汽车上,则下列说法正确的是( )
A.当汽车加速前进时,甲灯亮
B.当汽车加速前进时,乙灯亮
C.当汽车刹车时,甲灯亮
D.当汽车刹车时,乙灯亮
A dA dB B
15.如图所示,木块静止在光滑水平面上,子弹A、B从木块两侧同时射入木块,最终都停在木块中,这一过程中木块始终保持静止。现知道子弹A射入深度dA大于子弹B射入的深度dB,则可判断 ( )
A.子弹在木块中运动时间tA>tB
B.子弹入射时的初动能EkA>EkB
C.子弹入射时的初速度vA>vB
D.子弹质量mA<mB
三、实验题(2+4+2+2+4+8分)
16.(1)某同学用一游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如下图所示,则该工件的长度L=____________cm。
(2)他又用螺旋测微器测量某一物体的厚度,测量结果如下图所示,则该物体的厚度为___________mm,若将可动刻度再逆时针转过72°(从右往左看),则读数为_________mm。
(3)他又使用激光器作光源,在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05 mm的窄缝,进行光的衍射实验,如图甲所示,则他在光屏上看到的条纹是下面乙图中的哪个?( )
激光器 挡板 光屏 (A) (B) (C) (D)
甲 乙
(4).他在“用单摆测定重力加速度”的实验中,若测算的g值比实际值大,则可能的原因是( )
A.摆球的质量过大 B.秒表走时比标准钟慢
C.将振动次数n错记为(n+1) D.测摆长时未计入摆球的半径
(5).他练习使用示波器,屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形。
①若要增大显示波形的亮度,应调节 旋钮。
②若要屏上波形线条变细且边缘清晰,应调节 旋钮。
③若要将波形曲线调至屏中央,应调节 和 _旋钮。
17.小明在一次课外研究中对医用针头的内部直径产生兴趣,于是他设计实验对其进行测量:他先在针筒内灌满了一定容积的水(针筒内无空气),并将它绑在米尺上竖直放置(如图所示),匀速轻推活塞让水从针头中竖直向上喷出。
(1)在实验中小明还需要的测量工具是_______________。
(2)除了从针筒上读得一开始针筒内水的体积V,还需要测量的物理量有:_______________和_______________。
(3)针头内部直径的表达式:d=_______________。
四、计算题(88分)
18. (12分)在水平地面上有一质量为4kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动.10s后拉力大小减为F.该物体的v-t图象如图10所示.求:
(1)物体受到的水平拉力F的大小.
(2)物体与地面间的动摩擦因数.(g取10m/s2)
19.(12分)一个做简谐运动的物体,当它偏离平衡位置时受到指向平衡位置的回复力作用,其大小与物体相对于平衡位置的位移大小成正比,方向相反,即F=-kx, 做简谐运动的物体的周期公式为T=2π,其中m为做简谐运动的物体的质量, k为前一个表达式中的比例常数。请根据前面所给的信息,推导出单摆的周期公式。
20.(14分)一个正方形线圈边长a=0.2m,共有N=100匝,其电阻r=4.线圈与阻值R=16的外电阻连成闭合回路.线圈所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直线圈所在平面,如图12甲所示.磁感强度的最大值Bm=0.05T,图像中t1=、t2=、t3=、……当T=0.01s时,求t=1s内电流通过电阻R所产生的热量是多少?
A C E
R L
F
B D F
B(T)
2
0 4 8 12 t(s)
21.(16分)如图所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d为0.5 m,左端通过导线与阻值为2 的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4 的小灯泡L连接,在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长为2 m,CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图所示,在t=0时,一阻值为2 的金属棒在恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:
(1)通过小灯泡的电流强度;
(2)恒力F的大小;
(3)金属棒的质量。
22 . ( 16 分)一宇宙人在太空(万有引力可以忽略不计)玩垒球。如图所示,辽阔的太空球场半侧为匀强电场,另半侧为匀强磁场,电场和磁场的分界面为垂直纸面的平面,电场方向与界面垂直,磁场方向垂直纸面向里,电场强度大小 E = 100V / m 。宇宙人位于电场一侧距界面为 h = 3m 的 P 点, O 为 P 点至界面垂线的垂足, D 点位于纸面上 O 点的右侧, OD 与磁场的方向垂直。垒球的质量 m =0.1kg ,电量 q =-0. 05 C。宇宙人从 P 点以初速度 v0= 10m / s 平行于界面投出垒球,要使垒球第一次通过界面时就击中 D 点,求:(计算结果保留三位有效数字)
( 1 ) O 、 D 两点之间的距离。
( 2 )垒球从抛出到第一次回到 P 点的时间。
23.(18分)n个相同的木块,每块的质量都是m,放置在倾角为的固定斜面上,相邻两木块间的距离为l,最下端的木块距底端也是l,木块与斜面间的动摩擦因数为,如图14所示,在开始时刻,第一个木块以初速度v0沿斜面下滑,其余所有木块静止,由于第一个木块的下滑将依次引起一系列的碰撞,在每次发生碰撞后,发生碰撞的木块都粘在一起运动,直到最后第n个木块到达斜面底端时,刚好停在底端.求:
(1)第一次碰撞前第一个木块的动能E1;
(2)第一次碰撞时系统损失了机械能△E1与E1的比值;
(3)在整个过程中由于碰撞而损失的总机械能△E.
蜗牛
树枝
α
图12甲
图10
图12乙
图3
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
E
F
G
H
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1周练十八
班级 姓名 学号
1、如图所示为一正弦交流电通过一电子元件后的波形图,则下列说法正确的是( )
A、这也是一种交流电
B、电流的变化周期是0.02s
C、电流的变化周期是0.01s
D、电流通过100Ω的电阻时,1s内产生
热量为200J
2、在“验证力的平行四边形法则”实验中,如图所示,用AB两弹簧秤拉橡皮条结点O,使其位于E处,此时(α+ β)= 900,然后保持A的读数不变,当α角由图中所示的值逐渐减小时,要使结点仍在E处,可采取的办法是 ( )
A、增大B的读数,减小β角。
B、减小B的读数,减小β角。
C、减小B的读数,增大β角。
D、增大B的读数,增大β角。
3、在做“互成角度的两个力合成”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,以下操作中错误的是( )
A. 同一次实验过程中,O点位置允许变动
B. 实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
C. 实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
D. 实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧秤之间的夹角应取90°,以便于算出合力大小
4、如图所示为打点计时器记录的一辆做匀加速直线运动的小车的纸带的一部分,D1是任选的第一点,D11、D21是第11点和第21点。若加速度值是10 cm/s2,则该计时器的频率是( )
A、10 Hz
B、20 Hz
C、30 Hz
D、100Hz
5、对“测定匀变速直线运动的加速度”实验,给出了下列实验步骤,请按合理的操作顺序,把必要的实验步骤的顺序号填在横线上: 。
A、拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带。
B、将打点计时器固定在长木板上,并接好电路,将长木板平放在桌面上。
C、把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码。
D、断开电源,取下纸带。
E、将长板的末端抬高,轻推小车,使小车能在长木板上匀速运动。
F、将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔。
G、换上新纸带,再重复做三次。
6、用游标卡尺测一根金属管的内径和外径时,卡尺上的游标位置分别如图所示。这根金属管内径读数是 cm,外径读数是 cm,管壁厚是 cm。
7、用螺旋测微器测一金属丝的直径,示数如图所示,则金属丝的直径为( )
8、用打点计时器来研究匀变速直线运动规律的实验中:
①如实图4的实验装置中的器材里,A是__________,B是__________,C是__________,D是__________。一般电磁式打点计时器使用的电源是__________,电压为__________,频率为__________。在纸带上连续打下15个点,那么小车在这段位移上所经历的时间是__________。
②将实验装置安装好以后,应
A. 接通电源;
B. 将穿过打点计时器的纸带固定在小车后面,让小车停在打点计时器附近;
C. 放开小车,让小车从静止开始运动;
D. 取出纸带,用米尺测量并记录数据。
将以上各步骤的字母代号按实验合理的顺序填在横线上;
_____________________。
③随小车的运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点,其记录如实图5所示。用每打五个点的时间作为时间的单位,图中的A、B、C、D、E、F为连续6个计数点,根据图中数据,试判断小车是否作匀加速直线运动:答:_______。小车经过C点时的速度是_________;小车运动的加速度是__________。
9、如图所示,理想变压器原线圈中输入电压U1=3300V,副线圈两端电压为U2=220V,输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2,绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U=2V,求:(1)原线圈n1等于多少匝
?(2)当开关S断开时,表A2的示数I2=5A,则表A1的示数I1为多少
?(3)当开关S闭合时,表A1的示数等于多少
10、实验装置如图1所示;一木块放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,木块右侧与打点计时器的纸带相连,在重物牵引下,木块在木板上向左运动,重物落地后,木块继续向左做匀减速运动,图2给出了重物落地后,打点计时器在纸带上打出的一些点,试根据给出的数据,求木块与木板间的摩擦因数要求写出主要的运算过程,结果保留2位有效数字.(打点计时器所用交流电频率为50Hz,不计纸带与木块间的拉力. 取重力加速度
11、如图所示,有上下两层水平放置的平行光滑导轨,
问距是L,上层导轨上搁置一根质量为m,电阻
是R的金属杆ST,下层导轨末端紧接着两根竖
直平面内的半径为r的光滑绝缘半圆形轨道,
在靠近半圆形轨道处搁置一根质量也是m,电阻
也是R的金属杆AB。上下两层平行导轨所在区
域里有一个竖直向下的匀强磁场。当闭合开关S
后,当有电荷量q通过金属杆AB时,杆AB滑过
过下层导轨,进入半圆形轨道并且刚好能通过轨道最高点D′F′后滑上上层导轨。设上下两层导轨都是够长,电阻不计。
⑴求磁场的磁感应强度
⑵求金属杆AB刚滑到上层导轨瞬间,上层导轨和金属杆组成的回路中的电流
⑶问从AB滑到上层导轨到具有最终速度这段时间里上层导轨回路中有多少能量转变为内能?
S
A
B
D′
F′
S
30
20
10
T
B周练16
班级 学号 姓名
1、在图所示的电路中,AB支路由带铁心的线圈和电流表A1串联组成,流过的电流强度为I1,CD支路由电阻R和电流表A2串联组成,流过的电流强度为I2,已知这两支路的电阻值相同,则在接通S和断开S的瞬间,观察到的现象是 ( )
A、接通S的瞬间I1<I2,断开的瞬间I1 >I2
B、接通S的瞬间I1<I2 ,断开的瞬间I1 =I2
C、接通S的瞬间I1 =I2,断开的瞬间I1 <I2
D、接通S的瞬间I1 >I2,断开的瞬间I1 =I2
2、如图所示,AB、CD是固定的水平放置的足够长U形金属导轨,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中。在导轨上放一金属棒ab,给ab一个水平向右的冲量,使它以初速度v0运动起来,最后静止在导轨上,在导轨是光滑和粗糙两种情况下 ( )
A、安培力对ab所做的功相等
B、电流通过整个回路做功相等
C、整个回路产生的热量相等
D、到停止运动时,两种情况棒运动距离相等
3、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行,现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是 ( )
4、如图所示,线圈A与导轨、金属杆ab构成一闭合回路,导轨位于匀强磁场中,磁感线垂直于导轨平面,若使接在线圈D的电阻R中电流从e流向f,则金属杆ab的运动应是 ( )
A、匀速向右
B、匀速向左
C、加速向右,且加速度越来越大
D、加速向左,且加速度越来越大
5、竖直放置的平行光滑导轨,其电阻不计,磁场方向如图所示,磁感应强度B=0.5T,导体杆ab和cd均为0.2m,电阻均为0.1Ω,重均为0.1N,现在用力向上推导体杆ab,使之匀速上升(与导轨接触始终良好),此时cd恰好静止不动,ab上升时下列说法正确的是 ( )
A、ab受到的推力大小为2N
B、ab向上的速度为2m/s
C、在2s内,推力做功转化的电能是0.4J
D、在2s内,推力做功为0.6J
6、如图所示,导体棒ab可以无摩擦的在足够长的竖直轨道上滑动,整个装置处于匀强磁场中,除R外其他电阻均不计,则在导体棒ab下落的过程中 ( )
A、ab棒的机械能守恒
B、ab达到稳定速度以前,其减少的重力势能全部转化为电阻R增加的内能
C、ab达到稳定速度以前,其减少的重力势能全部转化为增加的动能和电阻R增加的内能
D、ab达到稳定速度以后,其重力势能的减少全部转化为电阻R增加的内能
7、如图所示,足够长的光滑金属框竖直放置,框宽L=0.5m,框的电阻不计,匀强磁场磁感应强度B=1T,方向与框面垂直,金属棒MN的质量为100g,电阻为1Ω。现让MN无初速的释放并与框保持接触良好的竖直下落,从释放到达到最大速度的过程中通过棒某一横截面的电量为2C,求此过程中回路产生的电能。(空气阻力不计,g=10m/s2)
8、如图所示,平行导轨倾斜放置,倾角θ=37°,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感应强度B=4T,质量为m=0.1kg的金属棒ab直接跨接在导轨上,ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.25,ab的电阻r=1Ω,平行导轨间距L=0.5m,R1=R2=18Ω,导轨电阻不计,求ab在导轨上匀速下滑的速度多大?此时ab所受重力的功率和ab输出的电功率各为多少?(g=10m/s2)
9、如图所示,在倾角为30°的斜面上,固定两条无限长的平行光滑导轨,一个匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度B=0.4T,导轨间距L=0.5m。两根金属棒ab、cd平行的放在导轨上,金属棒质量mab=0.1kg,mcd=0.2kg,两金属棒总电阻r=0.2Ω,导轨电阻不计。现使金属棒ab以v=1.5m/s的速度沿斜面向上匀速运动,求:(1)金属棒cd的最大速度;(2)在cd 有最大速度时,作用在金属棒ab上的外力做功的功率。
10、(附加题)两个沿竖直方向的磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场穿过光滑的水平桌面,它们的宽度均为L,质量为m,边长为L的平放在桌面上的正方形线圈的ab边与磁场边界ee′的距离为L,如图所示,线圈在恒力作用下由静止开始沿桌面加速运动,ab边进入左边的磁场时恰好做速度为v的匀速直线运动,求;(1)当ab边刚越过ff′时线圈的加速度;(2)当ab边运动到ff′与gg′之间的正中间位置时,线圈又恰好做匀速直线运动,从ab边刚越过ee′到到达右磁场正中间位置的过程中,线圈共产生多少热量?
v
d
I2
I1
S
L
g′
R
D
C
B
A
c
b
a
f
e
R
D
C
a
R
A2
A1
v0
B
D
C
B
A
b
a
b
B
A
g
f′
f
e′
e
d
c
b
a
30°
L
N
M
37°
B
b
a
R2
R1
d
c
30°
B
b
a
b
a
D
v
b
a
C
v
b
a
B
v
b
a
A
v
b
a
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2《电磁感应》第六课时 图象、电路专题
一.基础知识扫描
1.电磁感应现象中的电路问题
电磁感应定律与闭合电路欧姆定律结合运用,关键是画出等效电路图。注意分清内、外结构,产生感应电动势的那部分导体是电源,即内电路,如果在一个电路中切割磁感线的是几部分但又相互联系,可等效成电源的串并联。电路中某两点的电势差一般指外电压或外路中某用电器两端电压,一般并不等于电源的电动势。在电源外部电流由电势高处流向电势低处,在电源内部电流由电势低处流向电势高处。
2.电磁感应定律应用中的图象问题
电磁感应现象中图象问题的分析,要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知感应电动势(电流)是否大小恒定。用楞次定律判断感应电动势(或电流)的方向,从而确定其正负,以及在坐标中的范围。
分析回路中的感应电动势或感应电流的大小及其变化规律,要利用法拉第电磁感应定律来分析。有些图象问题还要画出等效电路来辅助分析。
另外,要正确解决图象问题,必须能根据图象的定义把图象反映的规律对应到实际过程中去,又能根据实际过程的抽象规定对应到图象中去,最终根据实际过程的物理规律判断,这样才抓住了解决图象问题的根本。
二.典型例题分析
1.如图所示为矩形的水平光滑导电轨道abcd,ab边和cd边的电阻均为5R0,ad边和bc边长均为L,ad边电阻为4R0,bc边电阻为2R0,整个轨道处于与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感强度为B。轨道上放有一根电阻为R0的金属杆mn,现让金属杆mn在平行轨道平面的未知拉力F作用下,从轨道右端以速率V匀速向左端滑动,设滑动中金属杆mn始终与ab、cd两边垂直,且与轨道接触良好。ab和cd边电阻分布均匀,求滑动中拉力F的最小牵引功率。
2.如图甲所示,一个由导体做成的矩形线圈,以恒定速率v运动,从无磁场区进入匀强磁场区,然后出来.若取反时针方向为电流正方向,那么图乙中的哪一个图线能正确地表示电路中电流与时间的函数关系?
3.如图所示,B1 、B2垂直于纸面,且B1<B2,当闭合回路M以速度v匀速地穿过两个匀强磁场区时,画出回路中产生的感应电流随时间变化的图像.
4. 把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的电接触。当金属棒以恒定速度向右移动经过环心O时,求:
(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN。
(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率。
三.针对训练
1.一闭合导线环垂直于匀强磁场中,若磁感强度随时间变化,如图甲所示,则环中的感应电动势变化情况是图乙中哪一个?( )
2.如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的感应强度按图7—2—15中哪一种图线随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场力( )
3.如图所示,放在水平面上的两条平行金属导轨MN和PQ之间的宽度为L,置于磁感强度值为B的匀强磁场中,B的方向垂直于导轨平面,导轨左端有电阻为R,其他电阻不计,导轨右端有电容为C的电容器,长为2L的金属棒ab放在导线上与导轨垂直且接触良好,其a端铰链在导轨PQ上,先将棒以角速度ω绕a点沿水平导轨平面顺时针旋转90°,求这个过程中通过R的总电量是多少
4.在磁感强度B=0.4T的匀强磁场中放一个半径r=50cm的原形导轨上,上面搁有互相垂直的两根导体棒,一起以角速度ω=103rad/s逆时针匀速转动.圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接,若每根导体棒的有效电阻为R0=0.8Ω,外接电阻R=3.9Ω,如图7—2—10所示,求:
(1)每半根导体棒产生的感应电动势。
(2)当电键S接通和断开时两电表示数(假定Rv→∞,RA→0)
5.截面积S=0.2m2,n=100匝的圆形线圈A处在如图7—2—16所示磁场内,磁感应强度随时间变化的规律是B=0.6-0.02t(T),开始时S未闭合,R1=4Ω,R2=6Ω,电容C=30μF,线圈内阻不计,求:
(1)闭合S后,通过R2的电流大小和方向;
(2)闭合S后一段时间又断开,S切断后通过R2的电量是多少
6. 如图所示,在光滑的水平桌面上平放一个长和宽分别为2L1和L2的矩形导线框,导线框的总电阻为R;在导线框的右侧有一边界宽度为L1的匀强磁场,磁场方向竖直向下。现对线框施加一水平向右的拉力,使之从图示位置起向右以速率υ匀速穿过匀强磁场,若匀强磁场的磁感应强度为B。
(1)若以逆时针方向为正方向,试画出线框架在穿过磁场过程中所产生的感应电流i随时间t变化规律及Uab随时间t变化规律图象。
(2)求在线框匀速穿过匀强磁场时拉力所做的功。
(3)若把上图改成下面的图,则又怎样
(4)如果把线框改成真径为的圆形线框,则结果又如何?
7.强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨所在的平面(纸面)向里。导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的,距离为l1;c1d1段与c2d2段也是竖直的,距离为l2。x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆,质量分别为m1和m2,它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触。两杆与导轨构成的回路的总电阻为R。F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力。已知两杆运动到图示位置时,已匀速向上运动,求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率。
8.如图所示,在竖直平面内两行金属导轨,电阻不计,另有一根长为、质量为M电阻不计的金属棒ab与导轨接触良好,可在导轨上无摩擦地滑动。导轨左端布满垂直纸面向外的匀强磁场,磁场强度为B。导轨右边接有阻值分别为2R、R和R的三个定值电阻,在ef间还接有一个水平放置的电容器C,电容器板间距离为d。
(1)当ab以速度v0匀速向左运动时,电容器中质量为m的带电微粒恰好静止,试判断微粒带电性质及带电量多大?
(2)若要使ab棒自静止开始以恒定加速度a向左运动,试导出在ab上的拉力F随时间变化关系(将S断开)。
(3)当ab棒由静止开始以恒定加速a向左运动时,电容器中带电粒子的加速度如何变化?
a
N
O
M
V
A
d
s
c
e
f
R
R
d
c
B
b
a
L
S
C
R2
R1
图甲
B
0
t
t
0
ε
t
0
ε
t
0
ε
t
0
ε
(a)
(b)
(c)
(d)
图乙
a
b
C
M
R
P
Q
N
L1
2L1
L2
b
c
d
a
L1
L1
L1
L2
c
d
b
a
F
a1
b1
c1
d1
x1
y1
a2
b2
c2
d2
x2
y2
PAGE
2高考练习五
1.跟核反应有关的下列认识中,正确的是 ( )
A.人类利用核能发电还只是利用重核裂变释放大量能量,且是利用铀238
B.所有的核反应发生过程中质量都会减少 C.放射性元素的半衰期与温度压强无关
D.放射性元素衰变时放出的γ光子并不是核外电子轨道跃迁的结果
2.对一定质量的理想气体,下列说法正确的是 ( )
A. 压强增大,体积增大,分子的平均动能一定增大
B.压强减小,体积减小,分子的平均动能一定增大
C.压强减小,体积增大,分子的平均动能一定增大
D.压强增大,体积减小,分子的平均动能不一定增大
3.如图(a)所示,AB是某电场中的一条电场线。若有一电子以某一初速度,仅在电场力的作用下,沿AB由A运动到B。其速度图象如图(b)所示,下列关于A、B两点的电势和电场强度E的判断正确的是( )
A.EA > EB B.EA < EB C. φA > φB D. φA < φB
4.下列说法正确的是( )
A.布朗运动就是液体分子的热运动 B.对一定质量的气体加热,内能不一定增加
C.1千克0℃水的内能比1千克0℃冰的内能大
D.分子间的距离r越小,分子引力越小,分子斥力越大
5.如图所示,一细光束通过玻璃三棱镜折射后分成三束单色光a、b、c,则这三种单色光 ( )
A.频率关系是va C.通过同一双缝产生的干涉条纹间距da D.若分别照射到某种金属上,色光b能使金属发生光电效应,则色光c一定能使该金属发生光电效应
6.关于“永动机”的下列说法正确的是 ( )
A.不消耗任何能量和燃料,却能源源不断的对外做功的机器是不可能制成的,因为它违背了能的转化和守恒定律
B.只从单一热源取热,使之完全变成有用功而不产生其它影响的机器是可以制造出来的
C.只要不违背能的转化和守恒定律的机器总是能制造成功的
D.热效率是百分之百的热机是绝对不可能制造出来的
7.如图所示为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流强度,则( )
A.保持U1及P的位置不变,K由a合到b时,I1将 增大
B.保持P的位置及U1不变,K由b合到a时,R消耗的功率减小
C.保持U1不变,K合在a处,使P向上滑,I1将增大
D.保持P的位置不变,K合在a处,若U1增大,I1将增大
8.对质点运动来说,以下说法中正确的是( )
A.某时刻速度为零,则此时刻加速度不一定为零
B.当质点的加速度逐渐减小时,其速度一定会逐渐减小
C.加速度恒定的运动可能是曲线运动 D.匀变速直线运动的加速度不一定是恒定的
9.一列沿X轴正方向传播的简谐波在X1=10cm和X2=110cm处的两质点的振动图象分别如图中实线和虚线所示,则下列说法正确的是( )
A. 质点X1在4秒内通过的路程为2cm
B. 质点X1在平衡位置向下运动时,质点X2在正向最大位移处
C.这列简谐波的波长可能是 4m D.这列简谐波的波速可能是 1m/s
10.用中子轰击铝27,产生钠24和x粒子,钠24具有放射性,它衰变成镁24,则x粒子和钠的衰变过程分别是( )
A.质子、α衰变 B.电子、α衰变 C.α粒子、β衰变 D.正电子、β衰变
11.在用多用电表探测黑箱内的电学元件实验中所用黑箱上有三个接点,如图所示。已知两个接点最多只接一个元件,可能的元件有电池、约100Ω的电阻和二极管。现先用多用电表的直流电压档测量A、B、C三点间均无电压。再用多用电表的欧姆档测A、B、C三点间的电阻值,测量结果如下:
操作 黑表笔接点 A B A C B C
红表笔接点 B A C A C B
结果(阻值) 很大 很小 约100Ω 约100Ω 很大 约100Ω
请画出黑箱内的电路
12.利用如图a所示的装置,用自由落体做“测定重力加速度”的实验中,在纸带上取得连续、清晰的7个点,如图所示,并且测得第2到第5点的距离为 S=20.4cm,第4到第7点间的距离S,=22.7cm,设打点计时器所用电源的频率f为50Hz,则重力加速度的计算式为g=_______,测量结果为g=_____________
13.有一只电压表,量程已知,内阻为RV,另有一个电池(电动势未知,但不超过电压表的量程,内阻可忽略),请用这只电压表和电池,再用一个开关和连接用的导线,设计出测量某一高值电阻的实验方法,(已知RX的值和RV相差不大)。
(1)简要地写出测量步骤
(2)画出电路图(在方框内)
(3)由测量得到的数据导出电阻RX的计算式为____________
14.天文工作者观测某行星的半径为R1,自转周期为T1,它有一颗卫星,轨道半径为R2,绕行星公转周期为T2,求:(1)该行星的平均密度;(2)要在此行星的赤道上发射一颗质量为m的近地人造卫星,使其轨道在赤道上方,且设该行星上无任何气体阻力,对卫星至少应做多少功?
15.今年三月我国北方地区遭遇了近10年来最严重的沙尘暴天气。现在把沙尘上扬后的情况简化为如下情景:v为竖直向上的风速,沙尘颗粒被扬起后悬浮在空中(不动)。这时风对沙尘的作用力相当于空气不动而沙尘以速度v竖直向下运动时所受的阻力。此阻力可用下式表达 f =αρΑv2,其中α为一系数,A为沙尘颗粒的截面积,ρ为空气的密度。若沙粒的密度ρA=2.8×103kg·m-3,α=0.45。沙尘颗粒为球形,半径r=2.5×10-4m,地球表面处的空气密度ρ0=1.25 kg·m-3,试估算在地面附近,上述v的最小值v1。
16.如图所示,MN垂直NP,一束单色光从MN上的A点进入玻璃砖后,又从NP上B点进入空气中,已知入射角α和出射角β,求(1)玻璃的折射率;(2)若已知n=,则β的最小值为多大
17.如图所示,在A、B两点间接一电动势为4V,内电阻为1Ω的直流电源,电阻R1、R2、R3的阻值均为4Ω,电容器的电容为30μF,电流表的内阻不计,求:
(1)电流表的读数;
(2)电容器所带的电荷量;
(3)断开电源后,通过R2的电荷量。
18. y轴右方有方向垂直于纸面的匀强磁场,一个质量为m,电荷量为q的质子以速度v,水平向右通过x轴上的P点,最后从y轴上的M点射出磁场。已知M点到原点O的距离为H,质子射出磁场时速度方向与y轴负方向夹角θ=300,求:(1)磁感强度的大小和方向;(2)适当的时候,在y轴右侧再加上一个匀强电场就可以使质子最终能沿y轴正方向做匀速直线运动。从质子经过P点开始计时,再经多长加这个匀强电场?电场强度多大?方向如何?
19.如图所示,甲、乙两车静止在光滑水平面上,一人静止站立在甲车上,乙车装满砂,已知甲车和人的总质量等于乙车和砂的总质量,均为M,两车高度差为h,甲车右端与乙车中点相距s,在甲车右端另外放一质量为m且与甲车无摩擦的物体,若人将物体向右踢出,使物体恰好落在乙车的中点,不计物体陷入砂中的深度,且人相对于甲车始终静止。求:(1)乙车的最终速度。
(2)人在此过程中人做了多少功?
20.如图所示为足够长的光滑斜面导轨MM,和NN,,斜面的倾角θ=300,导轨相距为d,上端M和N用导线相连,并处于垂直斜面向上的均匀磁场中,磁场的磁感强度的大小随时间t的变化规律为B1=kt,其中k为常数。质量为m的金属棒ab垂直导轨放置在M、N附近。从静止开始下滑,通过的路程为L时,速度恰好达到最大,此时磁场的磁感强度的大小为B1。设金属棒的电阻为R,导轨和导线的电阻不计,求:(1)金属棒最大速度vm;(2)金属从静止开始下滑L的过程中所产生的热量。《机械波 》第二课时 波的图象
一、基础知识扫描
类型1 波的图象及其显示的信息
1.波动图象
表示波的传播方向上,介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移,当波源做简谐运动时,它在介质中形成简谐波,其波动图象为正弦或余弦曲线,如图所示
2.由波的图象可获取的信息
①该时刻各质点的位移
②质点振动的振幅A
③波长λ
④若知道波速v的方向,可知各质点的运动方向,
⑤若已知波速v的大小,可求频率f或周期T:
⑥若已知f或T,可求v的大小:
⑦若已知波速v的大小和方向,可画出后一时刻的波形图:波在均匀介质中做匀速运动,内各质点的运动形式沿波速方向传播,即把波形图沿波的传播方向平移
类型2 波动图象与振动图象的比较
振动图象 波动图象
研究对象 一振动质点 沿波传播方向所有质点
研究内容 一质点位移随时间变化规律 某时刻所有质点的空间分布规律
图象
物理意义 表示一质点在各时刻的位移 表示某时刻各质点的位移
图象变化 随时间推移图象延续,但已有形态不变 随时间推移,图象沿传播方向平移
一完整曲线占横坐标距离 表示一个周期 表示一个波长
类型3 用平移法或特殊点法画后的波形
类型4 波动问题的多解性
由于波的周期性和波的传播方向的不确定导致波动问题中常出现系列解、多解问题。主要包括三种情况:
①时间间隔与周期T的关系不明确
②波传播的距离与波长的关系不明确
③传播方向不明确
二、对点例题分析
例1.如图所示为一横波在某时刻的波形图。已知F质点此时的运动方向如图,则( )
A.波向右传播
B.质点H的运动方向与质点F的运动方向相同
C.质点C比质点B先回到平衡位置
D.质点C在此时的加速度为零
例2.一列简谐横波沿x轴负方向传播,左图是t=1s时的波形图,右图是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点),则右图可能是左图中哪个质元的振动图线( )
A.x=0处的质元
B.x=1m处的质元
C.x=2m处的质元
D.x=3m处的质元
例3.如图所示为一列沿x轴向右传播的简谐横波在某时刻的波动图象。已知此波的传播速度大小为v=2m/s。试画出该时刻5s前及5s后的波动图象。
例4.一列机械波沿直线ab向右传播,ab=2m,a、b两点的振动情况如图所示,下列说法中正确的是( )
A、波速可能是
B、波长可能是
C、波速可能大于
D、波长可能大于
例5.一列横波在x轴上传播,t1=0和t2=0.005s时的波形。如图所示的实线和虚线。
(1)设周期大于,求波速。
(2)设周期小于,并且波速为6000m/s,求波的传播方向。
三.针对训练:
1.一列沿χ轴正方向传播的简谐横波,波速为60m/s,在t=0时的波的图象如图所示,则( )
A.此波频率为40HZ,此时质点b的速度为零
B.此波频率为40HZ,此时质点b的速度向着y轴负方向
C.此波频率为20HZ,此时质点a的速度向着y轴正方向
D.此波频率为20HZ,此时质点a的速度为零
2.如图所示,在平面xy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波,波速为3.0m/s,频率为2.5HZ,振幅为8.0×10-2m。已知t=0时刻,P点质元的位移为y=4.0×10-2m,速度沿y轴正向,Q点在P点右方9.0×10-1m处,对于Q点的质元来说 ( )
A.在t=0时,位移为y= -4.0×10-2m
B.在t=0时,速度沿y轴负方向
C.在t=0.1s时,位移为y= -4.0×10-2m
D.在t=0.1s时,速度沿y轴正方向
3.如图1所示,波源S从平衡位置y=0开始振动,运动方向竖直向上(y轴的正方向),振动周期T=0.01s,产生的简谐波向左、右两个方向传播,波速均为υ=80m/s,经过一段时间后,P、Q两点开始振动。已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m。若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点,则在图2的振动图象中,能正确描述P、Q两点振动情况是( )
A.甲为Q点的振动图象 B.乙为Q点振动图象
C.丙为P点的振动图象 D.丁为P点的振动图象
4.有一列沿水平绳传播的简谐横波,频率为10HZ,振动方向沿竖直方向,当绳上的质点P到达其平衡位置且向下运动时,在其右方相距0.6m处的质点Q刚好到达最高点,由此可知波速和传播方向可能是( )
A.8m/s,向右传播 A.8m/s,向左传播
C.24m/s,向右传播 D.24m/s,向左传播
5.如图所示,一简谐横波在x轴上传播,轴上a、b两点相距12m,在t=0时,a点为波峰,b点波谷;t=0.5s时,a点为波谷,b点波峰。则下列判断中正确的是( )
A.波一定沿x轴正方向传播 B.波长可能是8m
C.周期可能为0.5m D.波速一定是24m/s
6.在平静的湖面上,一条船抛出一只重锚形成水波,一个人站在岸边,看到水波经过50s到达岸边,又见相邻波峰之间的距离约为0.5m,且在5s内到达岸边的波数为20个,试问此船离岸约有多远?
7.如下左图(甲)所示为一列简谐横波在某时刻波的图象,左图(乙)是坐标为10cm质点的振动图象。求这列波的传播方向和波速。
8.如上右图所示,(甲)为某一波在t=1.0s时的图象,(乙)为参与波动的P质点的振动图象.
(1)说出两图中AA,的意义?
(2)说出(甲)图中OA,B图线的意义?
(3)求该波的传播速度υ为多少?
(4) 在(甲)图中画出再经3.5s时的波形图。
(5)求再经过3.5s时,P质点的路程和位移。
9.如下左图所示的横波,速度为1m/s,当波沿x轴正方向传播时:
(1)从图示时刻起x=1.5m处质点P第一次到平衡位置需要多少时间?
(2)若t=0时刻波愉传到x=3m的质点,那么x=7m处的质点在什么时候第一次达到波峰?
10.如上右图所示,为一列简谐横波在t=0s和t=0.5s(图中虚线)的波形图线中的一部分,试求此波的速度υ及频率f。
b
b
T
a
G
I
O
-A
A
.
.
.
.
O
.
.
.
y
a
0
y/cm
x/m
6
8
.
.
4
2
H
.
C
.
.
λ
B
A
F
D
E
.
.
.
2
4
t/s
y/m
x/m
C
A/
A/
P
A
B
x/m
y/m
1.5
3
a
b
.
.
x
P
O
y
Q
(乙)
(甲)
-5
5
0.02
t/s
0.01
y/cm
0
-5
15
5
20
x/cm
10
y/cm
5
0
(乙)
-0.2
0.2
1
0.5
y/cm
0
C
A/
P
A
B
(甲)
t/s
3
-0.2
3
0.2
4
x/m
2
y/cm
1
0
6
4
t2
2
x/m
t1
O
y/cm
5
6
7
4
3
2
x/m
1
.
y/cm
P
0第十一章《磁场》第七课时带电粒子在复合场中电荷的运动(二)
一、几种常见的仪器
1、速度选择器
受力 Fe = qE , FB = qvB
匀速运动条件 Fe = FB 即
特点:经过速度选择器后的粒子,其质量、电量、电性可能会不同,但运动速度相同,均为
2、质谱仪—分离同位素测定荷质比的仪器
经速度选择器的各种带电粒子,射入偏转磁场(B’),不同电性,不同荷质比的粒子就会沉积在不同地方(如图),
由qE=qvB 和得不同粒子的荷质比
即与沉积处离出口处的距离成反比。
3、磁流体发电
高速等离子流射入平行板中间的匀强磁场区域,在洛仑兹力作用下使正、负电荷分别聚集在A、B两板,于是在板间形成电场。当板间电场对电荷的作用力等于电荷所受的洛仑兹力时,两板间形成一定的电势差,合上电键后,就能对负载供电。
由qvB = qE 和U=Ed,得两板间的电势差(电源电动势)为
ε= U = VBd
即决定于两板间距,板间磁感强度和入射离子的速度。
4、回旋加速器
利用带电粒子在磁场中作圆周运动的特点,可使带电粒子回旋,为使粒子每经过两极板时都得到加速,极板间需接上一个交变电压,每加速粒子一次,带电粒子运动速率和运动半径都会增加,它运动的周期会变化吗?所接在两极板间的交变电压的周期T等于多少呢?
二、对点例题分析
1、如图所示,为一粒子速度选择器,带电粒子以速率从小孔沿着与电力线和磁力线都垂直的方向射入时,恰能做匀速直线运动。如果粒子以速率仍沿与电力线和磁力线都垂直的方向射入,那么此带电粒子飞离场区时的速率和的关系如何。(不计粒子的重力)
2、 如图所示,是磁流体发电机原理图。等离子体高速从左向右喷射,两极板间有如图方向的匀强磁场。该发电机哪个极板为正极?两板间最大电压为多少?
3、如图所示,是一个测量带电粒子质量的工作原理图,设法使某种有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束的轰击,失去一个电子变成正一价的离子。离子从狭缝以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速不计),加速后,再通过狭缝,射入磁感强度为B的匀强磁场,方向垂直磁场区的界面PQ。最后离子打到感光片上,形成垂直于纸面且平行于狭缝的细线。若测得细线到狭缝的距离为d。导出离子质量m的表达式。
4、在回旋加速器中加速粒子的最终能量由哪些因素决定?
三、针对训练
1、在图中虚线所围的区域内,存在着电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,已知从左方水平射入的电子,穿过区域时未发生偏转,设重力可忽略不计,则在这区域中的E和B的方向可能是( )
A、E和B 都沿水平方向,并与电子运动方向相同
B、E和B都沿水平方向,并与电子运动的方向相反
C、E竖直向上,B垂直纸面向外
D、E竖直向上,B垂直纸面向里
2、电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压U的加速电场后进入一个圆形磁场区,如图甲所示,磁场区的中心为O,半径为r。当不加磁场时,电子束将通过O点打到屏幕的中心M点,为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加磁场,使电子束偏转一已知角度θ,此时磁感强度B应为多少?
3、 如图所示,两个共轴的圆筒形金属电极,外电极接地,其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝、、和,外筒的外半径为,在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场,磁感强度的大小为B,在两极间加上电压,使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场,一质量为、带电量为的粒子,从紧靠内筒且正对狭缝的S点出发,初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S,则两电极之间的电压U应是多少?(不计重力,整个装置在直空中)
4、如图为一电磁流量计的示意图,在非磁性材料制成的截面是矩形的方管区域加一匀强磁场,当管中的导电液体流过此磁场区域时,测出上,下管壁的电势差为U,就可知道管中液体的流量Q,已知管截面长L,宽d,磁感强度大小为B,则流量Q=____________m/s,上,下管壁的电势较高的是______________
5、 如图甲所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E。一质量为m,电量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后,第三次到达x轴时,它与点O的距离为L。求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s(重力不计)
6、如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感强度为B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E,一质量为m,电量为q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出,射出之后,第三次到达x轴时,它与原点O的距离为L,求此粒子射出时的速度V和运动的总路程S(重力不计)
19、如图为实验用磁流体发电机,两极板间距d=2cm,磁场的磁感强度B=5T,若接入额定功率P=100W的灯泡,恰好正常发光,且灯泡正常发光时电阻R=400Ω不计发电机内阻,求:
(1)等离子体的流速是多大?
(2)若等离子体均为一价离子,每秒钟有多少什么性质的离子打在下板?
- - - - ―
+ + + + + +
R
B
PAGE
2盐城中学高三物理周日考试卷
一.选择题(共40分)
1.热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性。下列哪个过程能够实现而又不引起其他变化? ( )
A.机械能可以全部转化为内能
B.内能可以全部转化为机械能
C.热量可以从低温物体传给高温物体
D.两种均匀混合的气体会自动地分开
2.如图所示电路中,A,B是两个完全相同的灯泡,L是一个理想电感线圈(自感系数很大,直流电阻为零),关于S闭合与断开时,A、B的亮度情况正确的是 ( ) A.S闭合时,A立即亮,然后逐渐熄灭
B.S闭合时,B立即亮,然后逐渐熄灭
C.S闭合足够长时间后,B灯发光,而A不发光
D.S闭合足够长时间后再断开S,B立即熄灭,而A逐渐熄灭
3.为了测定某辆轿车在平直路上起动时的加速度(轿车起动时的运动可近似看做匀加速运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片,如图所示.如果拍摄时每隔2秒曝光一次,轿车车身总长为4.5m,那么这辆轿车的加速度为 ( )
A.1m/s2 B.2m/s2 C.3m/s2 D.4m/s2
4.如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波的在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200,下列说法中正确的是 ( )
A.图示时刻质点b的加速度正在减小
B.从图示时刻开始,经过0.01s,质点a通过的路程为0.8m
C.遇此波发生稳定干涉现象的波的频率必为50 Hz
D.遇此波发生明显衍射现象的障碍物的尺寸一定大于4m
5.以下四种情况中,可以使空间与直线aOb垂直的平面上出现如图所示的一组以O为圆心的同心圆状闭合的电场线的是( )
?A.在O点有点电荷
?B.沿a到b方向有恒定电流
?C.沿a到b方向的磁场在减弱
?D.沿a到b方向的磁场在增强
6.如图所示,在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C,在某一时刻恰好在同一直线上,下列说法中正确的是 ( )
?A.根据v=可知vA<vB<vC
?B.根据万有引力定律,可知FA>FB>FC
?C.向心加速度aA>aB>aC
?D.运动一周后,A先回到原地点
7.图中粗线是地磁场的磁感线,则以下相关信息正确的是 ( )
A.地磁场对宇宙射线具有一定的阻挡作用
B.有些高能带电粒子能射向地球的两极
C.图中P端表示地球的北极
D.图中粒子带正电
8.有两个带异种电荷的粒子A和B,带电量分别为5q和-q,质量分别为5m和m,两者相距L,如图所示。它们之间除了相互作用的电场力之外,不受其它力的作用。若要始终保持A、B之间的距离不变,则关于这两粒子运动情况的描述正确的是 ( )
A.都做匀速圆周运动,且运动速率相同
B.都做匀速圆周运动,且运动周期相同
C.都做匀速圆周运动,且向心加速度大小相同
D.不一定做匀速圆周运动
9.如图所示,A、B、c三个物体通过细线、光滑的轻质滑轮连接成如图装置,整个装置
保持静止.c是一只砂箱,砂子和箱的重力都等于G.打开箱子下端的小孔,使砂均匀流出,经过时间t0,砂子流完.下面四条图线中表示了这个过程中桌面对物体B的摩擦力f随时间变化关系的是:( )
10.如图(甲)所示中bacd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m的导体
棒PQ与ab、cd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放于垂直框架平面的变化的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图(乙)所示,PQ始终静止,则0~t1内(t=0时刻,安培力大于mgsinθ)PQ受到的摩擦力Ff的分析情况正确的是 ( )
A.Ff先减小后增大,且在t1时刻为零
B.Ff先减小后增大,且在t1时刻Ff=mgsinθ
C.Ff先增大后减小,且在t1时刻为最大值
D.Ff先增大后减小,且在t1时刻Ff=mgsinθ
二.实验题(共20分)
11.(4分)(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,结果如图(甲)所示,则读数是 m.m
用主尺最小分度为1mm,游标上有20个分刻度的游标卡尺测一工件长度,如图(乙)所示,则读数是 mm。
(2). (10分) 像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图甲所示的装置测量滑块和长lm左右的木块间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为s和s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d,卡尺读数如图乙所示。
①读出滑块的宽度= cm。
② 滑块通过光电门1的速度 = m/s,滑块通过光电门2的速度 = m/s。
③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为,为完成测量,除了研究、和两个光电门之间的距离外,还需测量的物理量是 (说明各量的物理意义,同时指明代表物理量的字母)。
④用③中各量求解动摩擦因数的表达式μ= (用字母表示)。
12.(6分)为了测量电流表A1的内阻,采用如图所示电路,其中电流表A1:0—300μA,内阻约100(待测);标准电流表A2:0—200μA;电阻箱R1:0—999.9;电池E:电动势3V,内阻不计;可变电阻R2;保护电阻R3。
接好电路后,将可变电阻器R2和电阻箱R1适当调节后,将单刀双掷开关S2掷到1处,接通开关S1,调节可变电阻R2,使电流表的读数都是150μA,然后将单刀双掷开关掷到2处,调节电阻箱R1,使标准电流表A2的读数仍为150μA。
(1)若此时电阻箱的电阻为92.8,
则电流表A1的内阻值Rg = 。
(2)为了保证两块电流表的安全使用,
限流电阻R3的阻应选 。
A.100Ω B.150Ω C.10kΩ D.5kΩ
(3)可变电阻R2的阻值应选 。
A.0~2kΩ B.0~5k C.0~200Ω D.0~500Ω
三.计算题(共90分)
13.(12分)如图所示中A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm。把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-1.73×10-3J。则求该匀强电场的场强大小和方向。
14.(14分)如图所示,在B=0.5T的匀强磁场中垂直于磁场方向水平放置的相距h=0.1m两平行光滑金属导轨MN和PQ,导轨电阻不计,在两平行金属导轨的端点接有一阻值R=0.3Ω的电阻,导轨上跨放一根长为l=0.2m的每米长电阻为r=2Ω/m的金属棒ab、在外力作用下以速度v=4m/s向左作匀速运动,求:
(1)电阻R中的电流强度的大小和方向.
(2)使金属棒运动的外力大小及其功率.
(3)金属棒两端a、b间的电势差.
15.(14分)如图所示,质量为M=3kg的木板静止在光滑水平面上,板的右端放一质量为m=1kg的小铁块,现给铁块一个水平向左速度V0=4m/s,铁块在木板上滑行,与固定在木板左端的水平轻弹簧相碰后又返回,且恰好停在木板右端,求铁块与弹簧相碰过程中,弹性势能的最大值EP。
16.(16分).如图所示,在xoy平面内的第三象限中有沿-y方向的匀强电场,场强大小为E.在第一和第二象限有匀强磁场,方向垂直于坐标平面向里.有一个质量为m、电荷量为e的电子,从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场(不计电子所受重力).经电场偏转后,沿着与x轴负方向成45°角进入磁场,并能返回到原出发点P.
(1)简要说明电子的运动情况,并画出电子运动轨迹的示意图;
(2)求P点距坐标原点的距离;
(3)电子从P点出发经多长时间再次返回P点
17.(16分)如图所示,P为位于某一高度处的质量为m的物块,B为位于水平地面上的质量为M的特殊长平板, M是m的10倍,平板与地面间的动摩擦因数为μ=2.00×10-2. 在板的上表面上方,存在一定厚度的“相互作用区域”,如图中划虚线的部分,当物块P进入相互作用区时,B便有竖直向上的恒力f作用于P,f=αmg,α=51,f对P的作用使P刚好不与B的上表面接触;在水平方向P、B之间没有相互作用力. 已知物块P开始自由落下的时刻,板B向右的速度为V0=10.0m/s. P从开始下落到刚到达相互作用区所经历的时间为T0=2.00s. 设B板足够长,保证物块P总能落入B板上方的相互作用区.重力加速度g取10m/s2.
问:当B从开始到停止运动那一时刻,P已经回到过初始位置几次?
18.(18分)在光滑的水平面上有一宽d=2m的磁场区域,磁感应强度大小B=1T、方向竖直向下,如图所示。一质量为m=2kg,边长L=1m的正方形线框abcd静止在图示位置(此时ab边刚好在磁场的边界上),整个线框的总电阻R=2Ω。现用力F向右拉动线框,使线框以加速度a=2m/s2匀加速通过磁场区域。⑴求这一过程中拉力F的最大值。
⑵画出从线框进入磁场到穿出磁场的过程中拉力F随时间变化的F-t图线。
⑶求这一过程中安培力的冲量。
M
5m
m
O
L1
L2
A
B
θ
a
b
c
d
P
Q
图(甲)
图(乙)
B/T
t/s
t1
0
t2
S
R
L
C
A
B
光电计时器
光电门
显示屏
00.0
a
b
图甲
N
1
2
L
d
P
Q
M
图乙
5
6
7
cm
0
5
10
15
20
F
V0
m
B
C
A
600
d
c
b
a
PAGE
3《专题一 平衡类问题》补课练习题
一、选择题
1.下列哪组力作用在物体上,有可能使物体处于平衡状态 ( )
A.3N,4N,8N B.3N,5N,1N
C. 4N,7N,8N D.7N,9N,6N
2.用手水平地将物体压在竖直墙壁上,在物体始终保持静止的情况下 ( )
A.压力加大,物体受的静摩擦力也加大
B.压力减小,物体受的静摩擦力也减小
C.物体所受静摩擦力为定值,与压力大小无关
D.不论物体的压力改变与否,它受到的静摩擦力总等于重力
3.如图所示,某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若将F4=5N的力沿逆时针方向转动90°,其余三个力的大小和方向不变,则此时物体所受合力的大小为( )
A.0 B.10N C.N D.N
4.如右图所示,物体静止在斜面上,斜面对物体作用的力的方向是( )
A.沿斜面向上 B.垂直斜面向上
C.竖直向上 D.以上判断都不对
5.如图所示,位于斜面上的木块M在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态。则斜面作用于物块的静摩擦力的 ( )
A.方向可能沿斜面向上
B.方向可能沿斜面向下
C.大小可能等于零
D.大小一定小于F
6.将重为20N的物体放在倾角为30°的粗糙斜面上,物体的一端与固定在斜面上的轻弹簧连接,如图所示,若物体与斜面间的最大静摩擦力为12N,则弹簧的弹力( )
A.可以是32N,方向沿斜面向上
B.可以是2N,方向沿斜面向下
C.可以是2N,方向沿斜面向上
D.可以是零
7.放在水平传送带上的物体随传送带一起匀速前进,下列说法中正确的是( )
A.物体在传送带上只受到重力和支持力作用,处于平衡状态
B.物体向前匀速运动是因为受到向前的摩擦力
C.物体向前匀速运动时受到的摩擦力应向右
D.因为有摩擦力的作用,物体不是处于平衡状态
8.物体在四个共点力的作用下处于平衡状态。当撤去其中一个方向水平向右、大小为8N的力,则其余三个力的合力为( )
A.一定是8N,水平向右 B.一定是8N,水平向左
C.可能等于8N,水平向左 D.可能等于0
9.如图甲所示,汽车用绳索通过定滑轮牵引小船,是小船匀速靠岸,在小船匀速靠岸的过程中,若水对小船的阻力不变,则以下说法中,正确的是 ( )
A.绳子的拉力不断增大
B.小船受的浮力不断减小
C.小船受的合力不断增大
D.绳子的拉力可能不变
10.用轻绳将重球悬挂在竖直光滑墙上,如图所示,当悬绳变长时 ( )
A.绳子拉力变小,墙对球的弹力变大
B.绳子拉力变小,墙对球的弹力变小
C.绳子拉力变大,墙对球的弹力变大
D.绳子拉力变大,墙对球的弹力变小
11.如图所示,在粗糙水平面上有一个三角形木块M,在他的两个粗糙斜面ab和ac上有两个木块m1和m2正沿斜面匀速下滑,m1和m2的速度大小关系为v1>v2。已知三角形木块M处于静止状态,且m1> m2,θ1>θ2。则在上述过程中,粗糙水平面对三角形木块M ( )
A.有摩擦力作用,摩擦力的方向水平向右
B.有摩擦大力作用,摩擦力的方向水平向左
C.有摩擦力作用,但摩擦力的方向不能确定,因为m1、m2、θ1、θ2的数值并未给出
D.以上结论都不对
12.在图中虚线所围的区域内,存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场.已知从左方水平射入的电子,穿过这区域时未发生偏转,设重力可忽略不计,则在这区域中的E和B的方向可能是 ( )
A.E和B都沿水平方向,并与电子运动的方向相同
B.E和B都沿水平方向,并与电子运动的方向相反
C.E竖直向上,B垂直纸面向外
D.E竖直向上,B垂直纸面向里
二.计算题
1.如图甲所示,质量m=0.8kg的物体放在水平面上,用大小F1=20N,与水平成37°角的斜向上推力可使它向右匀速滑行。若施一与水平方向仍成37°角的斜向上拉力F2仍能使它在水平地面上匀速滑行,如图乙所示,求F2的大小。(g取10m/s2)
2.如图所示,球的质量为m,斜面体的质量为M,倾角θ=53°,球光滑,它与墙面、斜面之间没有摩擦力的作用,斜面体静止在粗糙的水平面上,这时地面对斜面体的支持力为多少?静摩擦力为多少?
3.两个光滑的梯形木块A和B紧挨着并排放在光滑水平面上,如图所示。已知θ=53°,A、B重力分别为GA=30N,GB=40N。现同时对A和B施加方向相反的水平力F1和F2,两木块仍保持静止,但A即将离开地面。求F2及A对B的作用力。
4.如图所示,一个质量为m、电量+q的小球,用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,场强为E.平衡时,悬线与竖直方向间夹角α=30°,若将匀强电场E的方向逆时针方向转过角度β=45°,小球重新平衡时悬线与竖直方向间夹角为多大?
5.如图所示,空间正交电磁场的电场强度E=,磁感强度B=10T.一个质量m=2×10-6kg,电量q=2×10-6C带正电的质点,在场中沿竖直平面做匀速直线运动。求,质点运动的速度。
图
)30°
图
m
.
M
)53°
图
图
图
c
b
a
M
θ2(
) θ1
m2
m1
图
F2
F1
B
A
)θ
图
M
图
图
甲
图
乙
F2
)37°
甲
F1
37°(
图
F4
F3
F2
F1
PAGE
2高三物理周练六
一、本题共10小题,每小题4分,共40分.
1、下列实际的例子中,应用的物理原理表明光是波动的是 ( )
A.在磨制各种镜面或其他光学平面时应用干涉法检查平面的平整程度
B.拍摄水面下的物体时,在照相机镜头前装一片偏振滤光片,可以使景像清晰
C.一窄束白光通过三棱镜色散得到彩色的光带
D.利用光照射到光电管上产生光电流,进行自动控制
2、原子核A发生衰变后变为原子核X,原子核B发生衰变后变为原子核Y,已知原子核A和原子核B的中子数相同,则两个生成核X和Y的中子数以及a、b、c、d的关系可能是 ( )
A.X的中子数比Y少1 B.X的中子数比Y少3
C.如果a – d = 2,则b – c = 3 D.如果a – d = 2,则b – c = 1
3、在观察布朗运动时,从微粒在a点开始计时,间 隔30 s记下微粒的一个位置得到b、c、d、e、f、g等点,然后用直线依次连接,如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.微粒在75s末时的位置一定在cd的中点
B.微粒在75s末时的位置可能在cd的连线
上,但不可能在cd中点
C.微粒在前30s内的路程一定等于ab长度
D.微粒在前30s内的位移大小一定等于ab 的
长度
4、A、B两种单色光均垂直投射到一条直光纤的端面上,A光穿过光纤的时间比B光的长。现用A、B两种光照射同种金属,都能发生光电效应。则( )
A.光纤对A光的折射率较大
B.A打出的电子的动能一定比B大
C.A单位时间内打出的电子可能比B多
D.A光的波动性比B光显著
5.物体在恒定的合力作用下作直线运动,在时间Δtl内动能由0增大到El,在时间Δt2内动能由El增大到2E1.设合力在Δtl 内做的功是Wl、冲量是I1;在Δt2内做功是W2,冲量是I2,那么( )
A.I1>I2,W1=W2 B.IlC.I16.一个人稳站在商店的自动扶梯的水平踏板上,随扶梯向上加速,如图所示
A.踏板对人做的功等于人的机械能的增加量( )
B.踏板对人的支持力做的功等于人的机械能增加量
C.克服人的重力做的功等于人的机械能增加量
D.对人做功的只有重力和踏板对人的支持力
7、如图,甲、乙是在同一条均质长绳上传
播的两列简谐横波在某一时刻的波形( ) ( )
A.这两列波在坐标原点开始相遇
B.经过一段时间可在绳上看见一个两列波叠
加形成的完整正弦波形
C.经过一段时间可以在绳上看见两列波叠加
恰好形成一条直线
D.在两列波都经过O点的过程中O点是一个振动减弱点
8.如图所示,D是一只二极管,它的作用是只允许电流从a流向b,不允许电流从b流向a ,平行板电容器AB内部原有电荷P处于静止状态,当两极板A和B的间距稍增大一些的瞬间(两极板仍平行),P的运动情况将是 ( )
A.仍静止不动.
B.向下运动
C.向上运动.
D.无法判断.
9.分别以p、V、T表示气体的压强、体积、温度.一定质量的理想气体,其初始状态表示为(p0、V0、T0).若分别经历如下两种变化过程:
①从(p0、V0、T0)经等温膨胀变为(p1、V1、T1)
②从(p0、V0、T0)经等压膨胀变为(p2、V2、T2)
在上述两种变化过程中,如果V1=V2,, 则下列判断正确的是( )
A. p1 < p2 , T1 < T2
B.由于在两种变化过程中气体的体积变化相同,气体对外界做功一定相等
C.气体的内能变化一定相等
D.过程②中气体从外界吸收的热量一定大于过程①中气体从外界吸收的热量
10.四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表和两个电压表。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大V2的量程,改装好后把它们按图示接入电路,则( )
①电流表A1的读数大于电流表A2的读数;
②电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角;
③电压表V1的读数小于电压表V2的读数;
④电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角;
A.①② B.②③ C、③④ D、①④
11.一个具有EK0=20.40eV动能、处于基态的氢原子与一个静止的、同样处于基态的氢原子发生对心碰撞(正碰),已知氢原子的能级图如图所示,则关于处于基态的氢原子向激发态跃迁的说法中正确的是( )
A.可能跃迁到n=2的第一激发态
B.可能跃迁到n=3的第二激发态
C.可能跃迁到n=4的第三激发态
D.不可能发生跃迁
二、实验题
12、某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(图1),游标卡尺的示数如图(3)所示,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(图2),游标卡尺的示数如图(4)所示,已知双缝间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1 m,则图(3)中游标卡尺的示数为 mm。图(4)游标卡尺的示数为 mm。所测光波的波长为 nm。
13.在《把电流表改装为电压表》的实验中,需要知道电流表的三个数据:满偏电流Ig、满偏电压Ug和内阻Rg.
(1)满偏电流Ig由电流表的灵敏度和最大偏转角(灵敏度可表示为)决定,下列哪些措施可以提高电流表G的灵敏度( )
A.增加线圈的匝数。 B.增强磁极间的磁感应强度。
C.减小线圈的电阻。 D.换用不易被扭转的螺旋弹簧。
(2)如图(甲)所示的电路图是教材上测量电流表G内阻Rg的实验电路图,根据`实验原理分析可知( )
A.测量值比真实值偏大
B.测量值比真实值偏小
C.测量值与真实值相等
D.测量值与真实值是否相等难以确定
(3)实验室有一块量程为500μA,内阻Rg约为200Ω的电流表(也称微安表),需要准确测量它的电阻,一同学根据实验室现有的器材设计了如图(乙)和图(丙)两种实验电路。已知实验室中的部分实验器材的规格如下:
电流表(也称毫安表):mA(量程)1mA,内电阻约100Ω)
滑动变阻器A:R1(20Ω,1A)
滑动变阻器B:R1(500Ω,0.5A)
电阻箱:R2(999.9Ω)
直流电源:(电动势为3V,内阻很小)
不同阻值的定值电阻器R3
①利用图(乙)所示的电路进行测量时,需要记录哪些实验数据?请用你记录的实验数据表示出测量的结果。
②为了保证实验操作过程的安全(即使滑动变阻器R1的阻值调为0,也不会烧坏电流表),在图(丙)所示的电路中,定值电阻器R3的阻值至少应为___Ω,为了便于实验的调节,滑动变阻器R1应选______(选填“A”或“B”)。
③将图(丁)所示的实物图按图(乙)所示的电路连接成实验电路。
三、计算题
14.如图所示,电源的电动势E=7.5 V,内阻r=1.0 Ω,定值电阻R2=12 Ω,电动机M的线圈的电阻R=0.50 Ω.开关S闭合,电动机转动稳定后,电压表的示数U1=4 V,电阻R2消耗的电功率P2=3.0 W.不计电动机的摩擦损耗等,求:
(1)电路的路端电压;
(2)电动机输出的机械功率.
15.一个物块放在粗糙的水平地面上,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。某位同学从这两图线作出了如下的判断:“由于物块在第二个2s时间内物体的动能增加比第三个2s时间内的多,故力F在第二个2s时间内做的功比第三个2s时间内做的功多”。试分析这位同学所做的判断是否正确?如果正确,请说明理由;如果不正确,请给出正确的结论,并说明理由,同时要求指出这位同学判断不正确的原因。
16.如图所示,透明介质球的半径为R,光线DC平行于直径AB射到介质球的C点,DC与AB的距离H=0.8R.
(1)试证明:DC光线进入介质球后,第一次再到达介质球的界面时,在界面上不会发生全反射.(要求说明理由)
(2)若DC光线进入介质球后,第二次再到达介质球的界面时,从球内折射出的光线与入射光线平行,求介质的折射率.
17. 电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力。(1)调节两金属板间的电势差u,当u=u0时,使得某个质量为的油滴恰好做匀速运动。该油滴所带电荷量q为多少?(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个质量为的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q。
18.在倾角θ=30°的粗糙斜面上放一长L=0.2m的盒子,盒子与斜面间的动摩擦因数μ=0.8,在盒子的上方放一质量等于盒子质量的小物块且与盒内表面无摩擦,放开物块后即从盒内滑下,当盒从开始位置移动多大距离时,物块才不再与盒子发生碰撞?(设碰撞时间极短,且碰撞中没有机械能损失,物体与盒在碰撞时交换速度)。
19、我国科学家在对放射性元素的研究中,进行了如下实验:如图所示,以MN为界,左、右两边分别是磁感应强度为2B和B的匀强磁场,且磁场区域足够大。在距离界线为l处平行于MN固定一个长为s光滑的瓷管PQ,开始时一个放射性元素的原子核处在管口P处,某时刻该原子核平行于界线的方向放出一质量为m、带电量- e的电子,发现电子在分界线处速度方向与界线成60°角进入右边磁场,反冲核在管内匀速直线运动,当到达管另一端Q点时,刚好又俘获了这个电子而静止.求:
(1)电子在两磁场中运动的轨道半径大小(仅用l表示)和电子的速度大小;
(2)反冲核的质量
20.如图所示,abcd是倾角为θ的光滑绝缘斜面。有边界的宽度为l的匀强磁场垂直斜面,图中与斜面底边cd平行的虚线为有界磁场的边界线。在斜面上有一个质量为m、电阻为R、边长为L的正方形金属线框,线框底边与磁场边界线平行,相距s。将线框从静止开始释放,沿斜面滑下,线框底边始终与斜面底边平行。线框刚进入磁场时,由于安培力的作用,恰好做匀速运动。已知θ=30°,m=20g,R=2.7Ω,L=60cm,s=90cm,重力加速度g=10m/s2。试求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小。
(2)若线框的下边通过磁场的时间为0.4s,则磁场区域的宽度l为多少?
21.如图,长为L=0.5m、质量为m=1.0kg的薄壁箱子,放在水平地面上,箱子与水平地面间的动摩擦因数=0.3.箱内有一质量也为m=1.0kg的小滑块,滑块与箱底间无摩擦.开始时箱子静止不动,小滑块以的恒定速度从箱子的A壁处向B壁处运动,之后与B壁碰撞.滑块与箱壁每次碰撞的时间极短,可忽略不计.滑块与箱壁每次碰撞过程中,系统的机械能没有损失..求:
(1)要使滑块与箱子这一系统损耗的总动能不超过其初始动能的50%,滑块与箱壁最多可碰撞几次?
(2)从滑块开始运动到滑块与箱壁刚完成第三次碰撞的期间,箱子克服摩擦力做功的平均功率是多少?
(,,,)
mA
μA
图丁DING8(丁)
S1
R2
e
2B
B
l
f
P
B
A
b
a
D
R1
Q
R3
图(丙)
S1
R2
P
R3
R1
图(乙)
图(甲)
a
图12
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
-1.0
-2.0
1.0
2.0
10.0
-10.0
5.0
-5.0
y/cm
xy/m
甲
乙
v乙
v甲
O
1
2
3
cm
1
2
3
cm
⑴
⑵
⑶
⑷
c
b
B
A
d
N
M
G
g
PAGE
1电磁感应及其应用
1. 如图所示为LC振荡电路中电容器两端电压随时间t变化图像.由图像可判断下列说法中正确的是:
A. 在t1时刻电路中韵电流最大
B. 在t1时刻电路中的磁场能最大
C. 从t1至t2,电路中电流值不断增加
D. 从t3至t4,电容器不断放电
2. 一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中,设向里为磁感应强度B的正方向,线圈中的箭头为电流I的正方向,如图甲所示.已知线周中感应电流I随时间按乙图所示规律变化,那么磁感应强度随时间而变化的图象可能是图中的:
3. 如图所示,让闭合矩形线圈abcd从高处自由下落一段距离后进人匀强磁场,从bc边开始进入磁场到ad边刚进入磁场的这一段时间里,如图所示的四个v—t图象中,肯定不能表示线圈运动情况的是:
4. 如图所示,CDEF是固定的、水平放置的、足够长的“U”型金属导轨,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上架着一个金属棒ab,在极短对间内给ab棒一个水平向右的速度,ab将开始运动,最后又静止在导轨上,则ab在运动过程中,就导轨是光滑和粗糙两种情况相比较:
A.安培力对ab棒做的功相等
B.电流通过整个回路所做的功相等
C.整个回路产生的总热量相等
D.ab棒的动量改变量相等
5. 如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略.下列说法中正确的是:
A.合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮
B.合上开关K接通电路时,A1和A2始终一样亮
C.断开开关K切断电路时,A2立即熄灭,A1过一会才熄灭
D.断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭
6. 如图所示LC振荡电路中的振荡电流的周期为2.0×10-2s,自振荡电流沿反时针方向达最大值时开始计时,当t=3.4×10-2s时,电容器正处于 状态(填“充电”或“放电”、“充电完毕”、“放电完毕”).这时电容器的上极板 (填“带正电、或“带负电”、“不带电”).
7. 在磁感应强度为B的匀强磁场中,闭合的单匝矩形线圈长度为L1,宽为L2,电阻为R,可绕OO'转动,如图所示,在外力作用下线圈从图中位置以角速度ω匀速转过300时,瞬时功率为 ,在这过程中通过导体横截面的电量为 。
8. 如图所示,理想变压器的原线圈匝数n=1210,接在电压为220V的正弦交流电源上,副线圈甲的负载是由R=18Ω的电阻与一盏“36 V、40W”的白炽灯串联组成;副线圈乙是一盏“110V、25 W”的白炽灯.接通后两盏电灯都正常发光,副线圈甲的匝数是 ,原线圈中电流表的示数是 A.
9. 如图是磁流量计的示意图,在非磁性材料做成的圆管道外加一匀强磁场区,当管中的导电液体流过此磁场区域时,小灯泡就会发光.如果导电液体流过磁场区域能使额定电压为U=3.0V的小灯泡正常发光,已知磁场的磁感强度为B=0.20T,测得圆管的直径为d=0.10m,导电液体的电阻忽略不计,又假设导电液体充满圆管流过,则管中的液体流量(液体流量为单位时间内流过液体的体积)的表达式Q= ,其数值为 m3/s.
10. 如图所示,电动机M引一根原来静止的长L=1 m,质量m=0.1kg的导体棒AB,其电阻R=1Ω,导体棒架在竖直放直的框架上,一磁场磁感应强度为B=1T,方向垂直框架平面.当导体棒在电动机所带绳子拉力作用下从静止开始上升h=3.8m时获得稳定的速度,导体中产生的热量Q=2J.电动机牵动棒时,伏特表、安培表的读数分别为U=7V,I=1A,电机内阻r=1Ω.不计框的电阻及一切摩擦,g取10m/s2.求:
⑴棒达到的稳定速度?
⑵棒从静止达到稳定速度所需的时间是多少?
11. 如图所示,MN和PQ是相距40cm的平行金属导轨,一根电阻等于0.3Ω的金属棒ab可紧贴平行导轨运动,两块相互平行、相距20cm,且水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接,图中跨接在两导轨间的电阻R=0.1Ω,导轨和连接导线的电阻均可忽略不计,现将整个装置放置在图示的匀强磁场中,当导体棒ab以速率v匀速沿导轨运动时,恰能使一个质量为m、带电量为-Q的微粒也以速率v在两金属板内空间做匀速圆周运动,求:
⑴金属棒ab的运动方向.
⑵金属棒ab匀速运动速度v的取值范围.
⑶若带电微粒在磁场中从如图所示的位置开始运动,当运动位移值达到时的时间.
12. 发电机的端电压是220V,输出电功率为4.4kW,输电线电阻为2Ω,问:
⑴如果不用变压器而直接将电输出(如左图所示),用户得到的电压和功率各是多少?
⑵如果发电机用初、次级匝数比为1:10的变压器升高电压,经过同样的输电线后,再用初、次级匝数比为10:1的变压器降低电压供给用户(如右图所示),用户得到的电压和功率各是多少
参考答案
1.A 2.C 3.B 4.CD 5.AD 6.充电,带正电 7.
8.308,0.4 9. 10.⑴vm=2m/s ⑵t=1s
11.⑴向右运动 ⑵
⑶
12.⑴180V,3.6kW ⑵219.6v,4.39 kW
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2江苏省盐城中学2005-2006年度理科综合考试
模拟试卷
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟。
第I卷(选择题 共75分)
注意事项:请将第I卷的答案填写在相应的表格中,否则无效。
可能用到的相对原子质量 H:1 O:16 N:14 S:32 Na:23 C:12
一、本卷共25题,每题3分,共75分,在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 人的肝细胞中,含量最多的物质是 ( )
A. 蛋白质 B. 水 C. 肝糖元 D. 脂肪
2. 含羞草的部分小叶受到震动后会合拢下垂,此现象体现了生物具有 ( )
A. 应激性 B.适应性 C. 遗传性 D. 变异性
3. 动物体内的主要能源物质、直接能源物质、主要储能物质依次是 ( )
A. 糖类、ATP、脂肪 B. 糖类、ATP、蛋白质
C. 糖类、磷酸肌酸、蛋白质 D. ATP、葡萄糖、糖原
4. 用来鉴定生物组织中的蛋白质的试剂及其颜色反应是 ( )
A. 苏丹Ⅳ,红色 B. 斐林试剂,砖红色
C. 苏丹Ⅲ溶液,橘黄色 D. 双缩脲试剂,紫色
5.在适宜的条件下,用含有过氧化氢酶的新鲜猪肝研磨液催化过氧化氢分解,比用FeCl3溶液催化过氧化氢分解的速度快得多,这说明与无机催化剂相比,酶具有的特性是 ( )
A.专一性 B.多样性
C.高效性 D.适应性
6.下列物质不属于有机物的是
A、CO B、C2H4 C、CH3CHO D、CH3COOC2H5
7.下列元素中,不属于主族元素的是
A、氮 B、铜 C、硅 D、溴
8.下列反应的反应物中含氮物质被氧化的是
A、氮气和氢气合成氨 B、氮气和氧气生成一氧化氮
C、硝酸和烧碱反应 D、铜和浓硝酸反应
9.下列对物质用途的说法中,错误的是:
A、干冰可用于人工降雨 B、过氧化钠可用作漂白剂
C、淀粉可用于制造酒精 D、甲烷可用作植物生长调节剂
10.有下列四组物质,如果把某组物质中的后者逐滴加入到前者中至过量,将出现“先产生白色沉淀,后白色沉淀溶解”的现象,这组物质是
A、硝酸银溶液和稀盐酸 B、氯化钙溶液和碳酸钠溶液
C、硫酸铝溶液和氢氧化钠溶液 D、硝酸钡溶液和硫酸溶液
11.下列有关试剂的保存方法,正确的是
A、氯水保存在棕色试剂瓶中 B、浓硝酸保存在用橡皮塞的试剂瓶中
C、少量的钠保存在酒精中 D、氢氧化钠保存在用玻璃塞的试剂瓶中
12.下列物质既能与硫酸溶液反应,又能与氢氧化钡溶液反应的是
A、Fe B、Mg(OH)2 C、KCl D、Na2CO3
13.下列各组物质中,属于同分异构体的是
A、金刚石和石墨 B、35Cl和37Cl
C、CH4与CH3CH3 D、CH3COOH与HCOOCH3
14.同温同压下,相同质量的下列气体中,体积最大的是
A、N2 B、CO C、C2H2 D、SO2
15.在一定条件下,2体积AB气体和1体积B2气体完全反应生成了2体积X气体(体积在相同条件下测定),则X的化学式是
A、AB2 B、A2B C、AB3 D、A2B4
16.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔奖:
现向一密闭容器中充入2molN2和6molH2,在一定条件下使该反应发生。下列有关该反应的说法中正确的是:
A、到达化学平衡时,将生成4molNH3
B、到达化学平衡时,N2和H2 、NH3的物质的量不再变化
C、到达化学平衡时,N2和H2 、NH3的物质的量一定相等
D、到达化学平衡时,增加压强平衡将向逆反应方向移动
17.大小分别为13N和20N的两个力,同时作用在一个物体上,对于合力F大小的估计,正确的说法是 ( B )
A.15N≤F≤20N B.7N≤F≤33N
C.0N≤F≤35N D.15N≤F≤35N
18.关于速度、加速度正确的说法是:( D )
A.物体有加速度,速度就增加
B.加速度增大,速度一定增大
C.物体速度很大,加速度不可能为零
D.物体加速度值减小,速度可能增大
19.关于分子的热运动,下列说法中正确的是 ( C )
A.当温度升高时,物体内每一个分子热运动的速率一定都增大
B.当温度降低时,物体内每一个分子热运动的速率一定都减小
C.当温度升高时,物体内分子热运动的平均动能必定增大
D.当温度降低时,物体内分子热运动的平均动能也可能增大
20.如图示所示,是电场中某区域的电场线分布图,a、b是电场中的两点。这两点相比,有: ( C )
A.a点的场强较大
B.a点的电势较高
C.同一个正的检验点电荷放在a点所受的电场力比放在b点时所受电场力大
D.同一个正的检验点电荷放在b点所受的电场力比放在a点时所受电场力大
21.灯泡L1、L2接在如图所示的电路中,开关S闭合时,电压表V1、V2、读数为220V、110V,电流表A的读数为0.2A,则当V1和V2的读数都是220V,而A的读数为零时( C )
A.出故障的是L1,且L1断路
B.出故障的是L2,且L2短路
C.出故障的是L2,且L2断路
D.L1、L2同时断路
22.如图所示的四个速度图象中,有一个是表示物体做匀速直线运动的速度图象。这个图象是 ( D )
23.如图所示,是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法,Rx为待测电阻。如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的影响,则 ( C )
A. 读数大于Rx两端的实际电压,读数大于通过Rx两端的实际电流
B. 读数大于Rx两端的实际电压,读数等于通过Rx两端的实际电流
C. 读数等于Rx两端的实际电压,读数大于通过Rx两端的实际电流
D. 读数等于Rx两端的实际电压,读数等于通过Rx两端的实际电流
24.光线由某种媒质射向与空气的分界面,当入射角等于450时折射光线消失,由此可断定这种媒质的折射率是( B )
A. B. C. D.
25.下列说法中不正确的是( D )
A.α粒子散射实验是卢瑟福原子核式结构学说的实验基础
B.人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律,是从发现放射现象开始的
C.在核反应过程的前后原子核的质量数不守恒,核电荷数是守恒
D.卢瑟福原子核式结构是假设的,无实验根据
第II卷(非选择题 共75分)
注意事项:第II卷共4页,用钢笔或圆珠笔直接答在试题卷上。
二、本卷共10题,共75分.
26.(10分)右图是人的体细胞模式图。请据图回答,
⑴ 下图中的1是 ,2是 ,
5是 ,6是 ,9是 ,10是 。
⑵ 若这是一个成人的心肌细胞,则该细胞中数目显著增多的细胞器是[ ] , 因为心肌细胞的生理活动需要 。
⑶ 与动物细胞有丝分裂有关的细胞器是[ ] 。
⑷ 在细胞中,储存与复制遗传物质的的主要场所是[ ] 。
27. (5分)下面是一条肽链的结构式。据此图解回答下列问题:
CH3 O H H O H H H H
︱ ‖ ︱ ︱ ‖ ︱ ︱ ︱ ︱
H2N---C----C----N----C----C----N----C----C----N----C---COOH
︱ ︱ ︱ ‖ ︱
H CH3-CH2 H O H
(1)上式中含有______个氨基酸(残基),_______个氨基,_______个羧基。
(2)用“□”在式中标出其中的一个肽键。
(3)若该结构式组成某化合物,则其名称为____________。
28. (10分)下图示光合作用过程,A—J代表各种物质,据图回答
A ; B ; C ; D ; E ;
F ; G ; H ; I ; J 。
29.(7分)根据物质结构和元素周期律、周期表知识,回答下列问题:
(1)第三周期中,最活泼的金属元素是(填“元素名称”,不能写“化学符号”) ,其最高价氧化物的水合物的化学式是 。
(2)某元素位于第二周期ⅤA族,该元素的符号是 。
(3)若用M表示ⅡA族元素,其最高价氧化物的水合物的化学式是 。
(4)某元素X能与氧元素能形成离子化合物X2O3,其中阴阳离子的电子层结构相同,则X的化学符号是 。该元素X的最高价氧化物的水合物与KOH溶液反应的离子方程式为 。
30、(9分)已知有机物A、B、C、D、E、F间有下图所示转化关系,其中A的分子式是C4H8O2,C是一种相对分子质量为28的烃。
试回答:
(1)A、D的结构简式为:A、______ _______,D__________________。
(2)写出下列转化的化学方程式
B→C_________________________________________。
E→F__________________________ _____________。
(3)指出下列有机反应类型:
A→B ;B→C ;C→D_______________。
31、(6分)称取13.7克无水碳酸钠和碳酸氢钠的混和物,加热到质量不再减少为止,所得的残渣刚好能与200毫升某浓度的盐酸完全反应,生成4.4克二氧化碳。
求:(1) 盐酸的物质的量浓度 (2) 原混和物中碳酸钠的质量。
32.(4分)有一列横波,其波的图象如图所示,波传播的速度v=2m/s。由图5-7可知,波的频率是10________Hz,介质中A点在一个周期内振动通过的路程是__________cm。36
33.(4分)一艘轮船发动机的额定功率为1.8×105kW,当它的输出功率等于额定功率时达到最大速度,此时它所受的阻力为1.2×107N,此时轮船航行的牵引力是 1.2×107 N,轮船航行的最大速度是 _________ m/s。 15
34.(10分)如图所示,某工厂用水平传送带传送零件,设两轮子圆心的距离为S,传送带与零件间的动摩擦因数为μ,传送带的速度恒为V,传送带距地面的高度为H,则在P点轻放一质量为m的零件,并使被传送到右边的Q处。设零件运动的后一段时间内与传送带之间无滑动,则传送所需时间为多少?,摩擦力对零件做功为多少?如果物体从Q点向右飞出,则从Q到落地的这一段过程中所用的时间为多少?
35.(10分)如图所示,U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中,磁感线方向与导线框所在平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为0.5m,横跨在导线框上的导体棒ab的电阻r=1.0Ω,接在NQ间的电阻R=4.OΩ,电压表为理想电表,其余电阻不计.若导体棒在水平外力作用下以速度ν=2.0m/s向左做匀速直线运动,不计导体棒与导线框间的摩擦.
(1)通过电阻及的电流方向如何
(2)电压表的示数为多少
(3)若某一时刻撤去水平外力,则从该时刻起,到停止的过程中,通过导体棒的电荷量为多少
O
t
t
v
B
O
t
v
D
O
t
v
C
b
Cu O2
E
F
B
C
D
v
A
A
新制Cu(OH)2悬浊液
蒸馏 浓硫酸 适宜条件
NaOH 170C HCl
a
N2+3H2 2NH3
O
A
V
RX
10
20
30
x/cm
y/cm
-9
v
40
9
0
A
S
P
Q
V
高三理科综合试卷·第 3 页 共 4页高三物理周日练习(2005.11)
一.选择题(本题共10题,第小题4分,共40分。在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全对的得4分,漏选的得2分,错选或不选的得0分。答案填在上面的方框内)
1.如图所示是振源的振动图像,该振动在媒质中传播的波长是4m,则这列波的频率和波速分别是:( )
A.20Hz,40m/s B.10Hz,40m/s
C.20Hz,80m/sD.10Hz,20m/s
2.一地点,甲、乙两单摆振动周期之比是2 : 3,则甲、乙两摆摆长之比应为( )
A.2:3 B.3:2 C.4:9 D.9:4
3.下列说法中正确的是( )
A.液体中悬浮微粒的运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的
B.物体的温度越高,其分子的平均动能越大
C.物体里所有分子的动能的总和叫做物体的内能
D.只有传热才能改变物体的内能
4.一定的理想气体,在下列各种过程中,可能发生的过程是( )
A.气体膨胀对外做功,温度升高 B.气体吸热,温度降低
C.气体放热,压强增大 D.气体放热,温度不变
5.如图所示,电路中每个电阻的阻值都相同,额定功率也相同,当电压U升高时,先烧坏的电阻应是 ( )
A. R1和R2 B. R3 C. R4 D. R5
6.如图所示,a、b带等量异种电荷,M、N为a、b连线的中垂线,现有一带电粒子从M点以一定的初速度υ射出,开始时的一段轨迹如图所示,若不计重力的作用,则在飞越该电场的过程中,下列说法错误的是( )
A.该粒子带负电
B.该粒子的动能先增大,后减小
C.该粒子的电势能先增大后减小
D.该粒子运动到无穷远处后,其速度大小一定仍为υ
7.如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中,重力可忽略.在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是:
A.U1变大,U2变大 B.U1变小,U2变大
C.U1变大,U2变小 D.U1变小,U2变小
8.两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中.甲电阻丝长为L,直径为d;乙电阻丝长为2L,直径为2d.要使两电阻丝消耗的功率相等,加在两电阻丝上的电压比应满足:
A. B. C. D.
9.打开同步卫星上的发动机使其速度加大,待它运动到距离地面的高度比原来大的位置,再定位使它绕地球做匀速圆周运动成为另一个轨道的卫星,与原来相比
A、速率增大 B、周期增大 C、机械能增大 D、动能增大
10.静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置,其中某部分静电场的分布如下图所示。虚线表示这个静电场在xoy平面内的一簇等势线,等势线形状相对于ox轴、oy轴对称。等势线的电势沿x轴正向增加,且相邻两等势线的电势差相等。一个电子经过P点(其横坐标为-x0)时,速度与ox轴平行。适当控制实验条件,使该电子通过电场区域时仅在ox轴上方运动。在通过电场区域过程中,该电子沿y方向的分速度vy随位置坐标x变化的示意图是
二.填空题(每题6分,4题,共24分)
11.如图所示,有一台水平放置的皮带输送机,输送带以V=2m/s的速度前进,煤斗中煤以每秒50kg的速率落到输送带上,并随带前进。要使带保持匀速前进,输送带应增加的推力是
12.两个额定电压为220V的白炽灯和的特性曲线如图所示,的额定功率约为 ;现将和串联后接在220V的电源上,电源内阻忽略不计。此时的实际功率为 .
13.a、b和c表示点电荷的电场中的三个等势面,它们的电势分别为U,2U/3和U/4.一带电粒子从等势面a上,某处由静止释放后,仅受电场力作用而运动.已知它经过等势面b时的速率为v,则它经过等势面c时的速率为 。
14.如图所示的电路中,三个电阻的阻值相等,电流表A1、A2、A3的内电阻均可忽略,它们的读数分别为I1、I2和I3,则I1:I2:I3= 。
三.计算题(本题6题,共86分;第15、16两题各12分,第17、18两题各14分第道,第19题16分,第20题18分)
15.如图14-9所示,竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域,场强E=3×104N/C。在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m=5×10-3kg的带电小球,静止时小球偏离竖直方向的夹角θ=60°,取g=10m/s2。试求:
(1)小球的带电量和电性;
(2)悬线的拉力。
16. 水能不产生污染物,是一种清洁能源。位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流量达每秒6000m3,而且是一年四季流量稳定,瀑布落差50m。若利用这一资源发电,设其效率为百分之五十,估算发电机的输出功率。若将这一资源5秒钟释放的能量全部用来使体体积为100m3的水升温,则可使其温度升高多少?(水的比热为4.2×103J/ m3 0 C)
17.一列简谐横波沿一水平直线由A点向B点匀速传播,A、B之间距离为d,某一时刻A、B两质点均处于平衡位置,且A、B之间有两个波峰,若经过时间t,质点B恰好位于波峰位置,则这列波可能的传播速度多大?
18. 如图所示电路中,变阻器总电阻R1=12Ω,R2=12Ω,R3=2.5Ω,变阻器的滑动触头与中心点接触,当开关S接通时,电压表示数为3V,这时电源消耗的总功率为9W。已知电源内阻不计,求R4的阻值及开关S断开时,变阻器R1消耗的功率。
19.图中,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平导轨上,弹簧处在原长状态。另一质量与B相同滑块A,从导轨上的P点以某一初速度向B滑行,当A滑过距离时,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动,但互不粘连。已知最后A恰好返回出发点P并停止。滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为,运动过程中弹簧最大形变量为,求A从P出发时的初速度。
20.如图所示,真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过U0=1000V的加速电场后,由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入.AB板长l=0.20m,相距d=0.020m,加在A、B两板间的电压u随时间t变化的u—t图线如图所示,设A、B间的电场可看作是均匀的,且两板外无电场.在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的,两板右侧放一记录圆筒,筒的左侧边缘与极板右端距离b=0.15m,筒绕其竖直轴匀速转动,周期T=0.20s,筒的周长s=0.20m,筒能接收到通过A,B板的全部电子.
⑴以t=0时(见图,此时u=0)电子打到圆筒记录纸上的点作为xy坐标系的原点,并取y轴竖直向上.试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标.(不计重力作用)
⑵在给出的坐标纸上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线.
高三物理周日练习答题纸
一.选择题(本题共10题,第小题4分,共40分。在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全对的得4分,漏选的得2分,错选或不选的得0分。答案填在上面的方框内)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
二.填空题(每题6分,4题,共24分)
11. 12. 、
13. 14.
三.计算题(本题6题,共86分;第15、16两题各12分,第17、18两题各14分第道,第19题16分,第20题18分)
15.
16.
17.
18.
19.
20题写在反面
第13题图
第14题图
B
A
S
R4
R3
R2
R1
V
第12题图
b
a
M
N
υ
+
-
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3高三年级月考物理试卷
一.选择题
1.下列电子元器件,由半导体材料制成的是 --------------------------------------------( )
A.电容器 B.镇流器 C.晶体管 D.滑动变阻器
2.关于速度和加速度的关系,以下说法正确的是---------------------------------------( )
A.物体的速度增加,则加速度一定增加
B.物体的加速度减小,则速度一定减小
C.物体运动时,可以速度改变而加速度不变
D.物体运动时,可以加速度改变而速度不变
3.一个质量为2kg的物体,在5个共点力作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为15N和10N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体的运动的说法中正确的是( )
A.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5m/s2
B.一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小
C.可能做匀减速直线运动,加速度大小是2m/s2
D.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小是5m/s2
4.封闭在气缸内一定质量的气体,如果保持气体体积不变,当温度升高时,以下说法正
确的是------------------------------------------------------------------------------------------------( )
A.气体的密度增大 B.气体的压强增大
C.气体分子的平均动能减小 D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
5. 一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板之间由一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两极板间的电场强度,U表示负极板的电势,ε表示正电荷在P点的电势能,将正极板移到图中虚线所示的位置,则---------------------------------( )
A.E变大、U降低 B.E不变、U升高
C.E变小、ε变小 D.U升高、ε变大
6.最近,科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星,并测得它围绕该恒星运行
一周所用的时间为1200 年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100 倍。 假定该行
星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出
的量有 ----------------------------------------------------------------------------------------------( )
A.恒星质量与太阳质量之比 B.恒星密度与太阳密度之比
C.行星质量与地球质量之比 D.行星运行速度与地球公转速度之比
7.如图所示,分别用两个恒力F1和F2先后两次将质量为m的物体从静止开始,沿着同一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端,第一次力F1的方向沿斜面向上,第二次力F2的方向水平向右,两次所用时间相同。在这两个过程中------------------------------------( )
A.F1和 F2所做的功相同
B.两次物体的机械能变化相同
C.F1和 F2对物体的冲量大小相同
D.两次物体的加速度相同
8.AB是电阻均为R的灯泡,K1闭合K2断开时两灯泡都正常发光,再闭合K2,待稳定后将K1断开,则在断开瞬间-----------------------------------------------( )
A.A灯过一会才熄灭
B.B灯立即熄灭
C.有电流通过A灯,方向由b→a
D.有电流通过B灯,方向由c→d
9.分别为1价和两价的静止铜离子,经过同一电场加速后,再垂直经过同一偏转电场,然后落到一屏上。如图,离子重力不计,以下判断正确的是--------------------------( )
A.离子经过加速电场时,二价铜离子受到的电场力的冲量大。
B.在偏转电场中,电场力对两种离子做的功一样多。
C.两种铜离子打在屏上时的速度一样大。
D.两种铜离子打在屏上的同一点
10.有一正方形线框,匀速穿过磁场方向垂直于线框平面的有界匀强磁场,如图所示,已知有界磁场的宽度是线框边长的2倍,在此过程中,设穿过线框平面的磁通量为φ,通过线框导线中的电流强度为i,通过线框导线横截面的电量为q,加在线框上与线框运动方向一致的作用力F.则下面四幅图中,能正确表示φ、i、q、F随时间t变化情况的是---------------------------------------------------------------------------( )
二.填空题
11.将一个电量为 的点电荷,从零电势点S移到M点要克服电场力做功 ,则M点电势 ;若将该电荷从M点再移至N点,电场力做功 ,则MN两点间的电势差UMN= .
12.如图所示,质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上的小孔中,杆的另一端套有一个质量为m的小球,今使小球在水平面内作半径为R的匀速圆周运动,且角速度为ω,则杆的上端受到球对其作用力的大小为 。
13.一列简谐波沿直线传播,A、B、C是该直线上的三点,如图所示。某时刻波传播到了B点(即B点从平衡位置开始振动),此时A点刚好处于波谷位置,已知波长大于3m,小于5m,AB=5m,周期T=0.1s,振幅为5cm。再经过0.2s,C点第一次到达波谷,则AC相距 m,从A点开始振动到这时刻为止,A点运动的路程共为 m。
14.如图所示,在光滑绝缘的水平面上,一个半径为10cm、电阻为1Ω、质量为0.1kg的金属环以10m/s的速度向一有界匀强磁场滑去,磁场的磁感应强度为0.5T,经一段时间圆环恰好有一半进入磁场,共产生了3.2J的热量,则此时圆环的速度为 ,加速度为 。
三.计算题
15.一辆质量为2.0×103 kg,额定功率为6.0×104 W的汽车,在水平公路上以额定
功率行驶,汽车受到的阻力为一定值.在某时刻汽车的速度为20 m/s,加速度为0.50 m/s2 ,求汽车所能达到的最大速度是多大
16.如图所示,R为电阻箱,为理想电压表.当电阻
箱读数为R1=2Ω时,电压表读数为U1=4V;当电阻箱读数为R2=5Ω时,电压表读数为U2=5V.求:
(1)电源的电动势E和内阻r。
(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大 最大值Pm为多少
17. 如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长.电阻
不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°
角,下端连接阻值为尺的电阻.匀强磁场方向与导轨平面
垂直.质量为0.2kg.电阻不计的金属棒放在两导轨上,
棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为
0.25.求:
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.
(g=10rn/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8)
18.如图所示,光滑的平行导轨P、Q相距L=1 m,处在同一水平面中,导轨的左端接有如图所示的电路,其中水平放置的电容器两极板相距d=10 mm,定值电阻R1=R3=8 Ω,R2=2 Ω,导轨的电阻不计.磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场竖直向下穿过导轨面.当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开)时,电容器两极板之间质量m=1×10-14 kg、带电荷量q=-1×10-15 C的微粒恰好静止不动;当S闭合后,微粒以a=7 m/s2向下做匀加速运动.取g=10 m/s2.求:
(1)金属棒ab运动的速度大小是多大 电阻是多大
(2)闭合后,使金属棒ab做匀速运动的外力的功率是多大
19.如图所示,两个完全相同的质量为m的木板A.B置于水平地面上,它们的间距s=2.88m。质量为2m,大小可忽略的物块C置于A板的左端。C与A之间的动摩擦因数为μ1=0.22,A.B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10,最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。开始时,三个物体处于静止状态。现给C施加一个水平向右,大小为2mg/5的恒力F,假定木板A.B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起,要使C最终不脱离木板,每块木板的长度至少应为多少?
20.如图所示,在真空中,半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸
面向外。在磁场外有一对平行金属板M和N,两板间距离为R,板长为2R,板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上。有一电荷量为q质量为m的带正电的粒子,以速度从圆周上的点沿垂直于半径OO1并指向圆心O的方向进入磁场,从圆周上的O1点飞出磁场并进入两板间的匀强电场,最后粒子刚好从N板的边缘飞出.(不计粒子重力的影响)
(1)求磁场的磁感应强度B和两板间的电压U.
(2)若粒子从点沿纸面内的不同方向进入磁场,则要使粒子能进入电场并从电场中飞出,求粒子进入磁场的可能方向.
-
s
F
B
C
A
F2
m
F1
m
+
P
A
B
C“原子物理”练习题
1、如图所示为一种“滚轮——平盘无级变速器”的示意图,它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成.由于摩擦的作用,当平盘转动时,滚轮就会跟随转动.如果认为滚轮不会打滑,那么主动轴转速n1、从动轴转速n2、滚轮半径r 以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x 之间的关系是( )
A、n2=n1 B、n2=n1 C、n2=n1 D、n2=n1
2、如图所示,边长为a的等边三角形ABC区域中存在垂
直纸面向里的匀强磁场,AC边右侧存在竖直方向的匀强
电场,场强为E,一带正电、电量为q的小球以速度V0沿
AB边射入匀强磁场中恰能做匀速圆周运动,欲使带电小球
能从AC边射出,匀强磁场的磁感应强度B的取值应为( )
A、 B、 C、B= D、
3.处于激发状态的原子,如果在入射光的电磁场的影响下,引起高能态向低能态跃迁,同时在两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去,这种辐射叫做受激辐射,原子发生受激辐射时,发出的光子的频率、发射方向等,都跟入射光子完全一样,这样使光得到加强,这就是激光产生的机理,那么发生受激辐射时,产生激光的原子的总能量En、电子的电势能Ep、电子动能Ek的变化关系是( )
A.Ep增大、Ek减小、En减小 B.Ep减小、Ek增大、En减小
C.Ep增大、Ek增大、En增大 D.Ep减小、Ek增大、En不变
4.太阳的能量来自下面的反应:四个质子(氢核)聚变成一个粒子,同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子。已知粒子的质量为ma,质子的质量为mp,电子的质量为me,用N表示阿伏伽德罗常数,用c表示光速。则太阳上2kg的氢核聚变成粒子所放出能量为 ( )
A.125(4mp—ma—2me)Nc2 B.250(4mp—ma—2me)Nc2
C.500(4mp—ma—2me)Nc2 D.1000(4mp—ma—2me)Nc2
5.一个氘核()与一个氚核()发生聚变,产生一个中子和一个新核,并出现质量亏损.聚变过程中( )
A.吸收能量,生成的新核是 B.放出能量,生成的新核是
C.吸收能量,生成的新核是 D.放出能量,生成的新核是
6.一个原来静止的原子核放出某种粒子后,在磁场中形成如图所示的轨迹,原子核放出的粒子可能是( )
A.α粒子 B.β粒子
C.γ粒子 D.中子
7.原来静止的原子核,质量为,处在区域足够大的匀强磁场中,经α衰变变成质量为的原子核Y,α粒子的质量为,已测得α粒子的速度垂直磁场B,且动能为.假设原子核X衰变时释放的核能全部转化为动能,则下列四个结论中,正确的是( )
①核Y与α粒子在磁场中运动的周期之比为
②核Y与α粒子在磁场中运动的轨道半径之比为
③此衰变过程中的质量亏损为--
④此衰变过程中释放的核能为
A.①②④ B.①③④ C.①②③ D.②③④
8.氢原子发出a、b两种频率的光,经三棱镜折射后的光路如图所示,若a光是由能级n=4向n=1跃迁时发出时,则b光可能是( )
A.从能级n=5向n=1跃迁时发出的
B.从能级n=3向n=1跃迁时发出的
C.从能级n=5向n=2跃迁时发出的
D.从能级n=3向n=2跃迁时发出的
9.通过研究发现:氢原子处于各定态时具有的能量值分别为E1=0、E2=10.2eV、E3=12.1eV、E4=12.8eV.若已知氢原子从第4能级跃迁到第3能级时,辐射的光子照射某金属,刚好能发生光电效应.现假设有大量处于n=5激发态的氢原子,则其在向低能级跃迁时所辐射的各种能量的光子中,可使该金属发生光电效应的频率种类有( )
A、7种 B、8种 C、9种 D、10种
10.太阳的能量来源于轻核的聚变,太阳中存在的主要元素
是氢,核聚变反应可以看做是4个氢核结合成1个氦核同时
放出2个正电子,由表中数据可以计算出该核聚变反应过程
中释放的能量为(取1u = ×10-26 kg)( )
A.4.4×10-29 J B.4.0×10-12 J
C.2.7×10-12 J D.4.4×10-23 J
11.已知氢原子的能级规律为En=E1 (其中E1= -13.6eV,n=1,2,3,…).现用光子能量介于10eV~12.9eV范围内的光去照射一群处于最稳定状态的氢原子,则下列说法中正确的是( )
A.照射光中可能被吸收的光子能量有无数种
B.照射光中可能被吸收的光子能量只有3种
C.可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种
D.可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种
12.下列核反应和说法中正确的是( )
A.铀核裂变的核反应是:
B.若太阳的质量每秒钟减少4.0×106吨,则太阳每秒钟释放的能量约为3.6×1026J
C.压力、温度对放射性元素衰变的快慢具有一定的影响
D.在α粒子散射的实验中,绝大多数α粒子几乎直线穿过金箔,这可以说明金原子内部绝大部分是空的
13.如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠,下列说法中正确的是 ( )
A.这群氢原子能发出三种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=2所发 出的 光波长最短
B.这群氢原子能发出两种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=1所发出的光批;频率最高
C.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV
D.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV
14.现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢聚变产生的,大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应,其核反应方程为:,那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应产生的。已知 的质量为m1,的质量为m2,则下列判断正确的是( )
A.m1=3m2 B.3m1=m2
C.3m1m2
15.下列核反应方程式中,表示核聚变的是
A. B.
C. D.
16.放射性元素甲和乙都要发生α衰变,已知甲元素的半衰期大于乙元素的半衰期,某时刻元素甲和乙的单位时间放出的α粒子数目相同,比较此时甲、乙两种元素的原子核数目,有( )
A.甲元素的原子核数小于乙元素的原子核数
B.甲元素的原子核数等于乙元素的原子核数
C.甲元素的原子核数大于乙元素的原子核数
D.无法确定
17.在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(),由于衰变它放出一个粒子,此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相外切的圆,大圆与小圆的直径之比为42∶1,如图所示。那么氡核的衰变方程应是下列方程的哪一个( )
A. B.
C. D.
18.在α粒子散射实验中,不考虑电子和α粒子碰撞的影响,这是因为( )
A.α粒子和电子根本无相互作用
B.电子是均匀分布的,α粒子受电子作用的合力为零
C.α粒子在和电子碰撞中动量的改变量极小,可忽略不计
D.电子体积很小,α粒子碰撞不到电子
19.用中子()轰击铝27(),产生钠24()和X;钠24具有放射性,它衰变后变成镁24()和Y.则X和Y分别是( )
A.α粒子和电子 B.α粒子和正电子
C.电子和α粒子 D.质子和正电子
20.原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子;原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子,已知λ1>λ2.那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要( )
A.发出波长为λ1-λ2的光子 B.发出波长为的光子
C.吸收波长为λ1-λ2的光子 D.吸收波长为的光子
21.质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3,一个质子和一个中子结合成氘核时,若放出的能量全部转变为一个γ光子的能量,已知普朗克常量为h,真空中的光速为c。则放出的γ光子的频率为( )
A. B. C. D.
22.质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3。质子和中子结合成一个α粒子,释放的能量是
A.(m1+m2-m3)c2 B.m3c2
C. (2m1+2m2-m3)c2 D. (m3-2m1-2m2)c2
23.下列说法正确的是( )
A.经过6次α衰变和4次β衰变后成为稳定的原子核
B.发现中子的核反应方程是
C.200个的原子核经过两个半衰期后剩下50个
D.在中子轰击下生成和的过程中,原子核中的平均核子质量变小
24.原子核放出α粒子后变成新的原子核.设、和α粒子的质量分别为my、mx和m;带电量分别为qy、qx和q.那么下列关系式中错误的是( )
A.B=A-4 B.my=mx+m C.k=p-2 D.qy=qx+q
25.下列核反应和说法中正确的是( )
A.铀核裂变的核反应是:
B.组成核的核子中任何两个核子间都存在不可忽略的核力作用
C.压力、温度对放射性元素衰变的快慢具有一定的影响
D.在α粒子散射的实验中,绝大多数α粒子几乎直线穿过金箔,这可以说明金原子内部绝大部分是空的
26.物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应.根据这一理论,在太阳内部4个氢核(即质子)转化成一个氦核()和两个正电子()及两个神秘的中微子(υe).在基本粒子物理学的标准模型中中微子是没有质量的.已知氢原子的质量为1.0078u,氦原子的质量为4.0026u,电子的质量为0.0005u,中微子的能量为0.82MeV,1u的质量对应931.5MeV的能量,则该核反应释放的能量为( )
A.26.64MeV B.25.7MeV C.24.8MeV D.27.34MeV
27.原子的核式结构学说,是卢瑟福根据以下哪个实验提出来的( )
A.光电效应实验 B.氢原子光谱实验
C.α粒子散射实验 D.天然放射实验
28.有一种衰变叫EC衰变,EC衰变发生于核内中子数相对过少的放射性原子核.核内的一个质子()可以俘获一个核外电子()并放射出一个中微子而转变为一个中子().经过一次EC衰变后原子核的( )
A.质量数不变,原子序数减少1 B.质量数增加1,原子序数不变
C.质量数不变,原子序数不变 D.质量数减少1,原子序数减少1
29.下列说法不正确的是( )
A.是聚变
B.是裂变
C.是α衰变
D.是裂变
30.下列四个方程中,表示重核裂变的是( )
A.Na→Mg+e B.N+He→O+H
C.U+n→Kr+Ba+3n D.H+H→He+n
31.2005年被联合国定为“世界物理年”,以表彰爱因斯坦对科学的贡献。爱因斯坦对物理学的贡献有( )
A.创立“相对论” B.发现“X射线”
C.提出“光子说” D.建立“原子核式模型”
32.为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献,联合国将2005年定为“国际物理年”.对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2,下列说法中不正确的是( )
A.E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
B.根据ΔE=Δmc2可以计算核反应中释放的核能
C.一个中子核一个质子结合成氘核使,释放出核能,表明此过程中出现了质量亏损
D.E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能
33.卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变,核反应方程为,下列说法中正确的是( )
A.通过此实验发现了质子
B.实验中利用了放射源放出的γ射线
C.实验中利用了放射源放出的α射线
D.原子核在人工转变中,电荷数可能不守恒
34.已知π+介子、π- 介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克或反夸克)组成的,它们的带电量如下表所示,表中e为元电荷.
π+ π- u d
带 电 量 +e -e
下列说法正确的是( )
A.π+由u和组成 B.π+由d和组成 C.π-由u和组成 D.π- 由d和组成
35.氢原子的能级图如图所示.欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子,该氢原子需要吸收的能量至少是( )
A.13.6eV
B.10.20eV
C.0.54eV
D.27.20eV
36.图中画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E.处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22eV.在这些光波中,能够从金属钾的表面打出光电子的总共有( )
A.二种 B.三种
C.四种 D.五种
37.核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦,并释放一个中子了。若已知氘原子的质量为2.0141u,氚原子的质量为3.0160u,氦原子的质量为4.0026u,中子的质量为1.0087u,1u=1.66×10-27kg。
⑴写出氘和氚聚合的反应方程。
⑵试计算这个核反应释放出来的能量。
⑶若建一座功率为3.0×105kW的核聚变电站,假设聚变所产生的能量有一半变成了电能,每年要消耗多少氘的质量?
(一年按3.2×107s计算,光速c=3.00×108m/s,结果取二位有效数字)
带电粒子在磁场中的运动
只受洛仑力,且⊥时有:
BqV=m
R=,T=
洛仑兹力
f=BqV
方向:左手定则
n E/eV
∞ 0
5 -0.54
1 -13.60
2 -3.40
3 -1.51
4 -0.85
n E/eV
B
n=1
n=2
n=3
n=4
-13.60eV
-3.40eV
-1.51eV
-0.85eV
安培力
F=BIL
方向:左手定则
磁感线
意义:①磁感线的疏密表示磁场强弱;②磁感线的方向表示磁场方向。
1 -13.60
2 -3.40
3 -1.51
4 -0.85
定义 B=
单位:特(牛/安·米)或韦伯/米2
矢量性:B的方向即磁场方向,B、F、L的方向关系由左手定则确定。
磁通密度
B=
单位:韦伯/米2(特)
通电螺线管磁场
直线电流磁场
磁通量
磁感强度
电流磁场
永磁体磁场
磁场的
性 质
磁场的
产 生
磁场
PAGE
2(十一)光的反射和折射
1.(92A)图11-3画的是光线由空气进入半圆形玻璃砖,再由玻璃砖射入空气中的光路图。指出哪种情况是可能发生的 (图中O点是半圆形玻璃砖的圆心)
2.(93B)如图11-4所示,一束白光通过放置于空气中的玻璃三棱镜时,发生了色散现象,a、b为出射光线中的两条光线,棱镜对这两条光线的折射率分别为na和nb,若其中一条为黄光,另一条为绿光,则 ( )
A.a为绿光,na>nb B.b为绿光,nb>na
C.a为黄光,na>nb D.b为黄光,nb>na
3.(94A)声波和光波分别由空气进入水中,则 ( )
A.声波的波速变小,光波波速变大 B.声波的波速变大,光波波速变小
C.声波的波长变短,光波波长变长 D.声波的波长变长,光波波长变短
4.(95A)图11-7画的是光线由空气进入全反射玻璃棱镜、再由棱镜射入空气的光路图。指出哪种情况是可以发生的 ( )
5.(95A)对于光由空气射入水中的情况,下面说法中正确的是 ( )
A.光的传播方向一定改变
B.折射角的正弦值一定大于入射角的正弦值
C.光速一定变大
D.这束光一定不会发生全反射
6.(95B)红光和紫光在真空中的光速相等,但在同一种玻璃中红光的光速比紫光的大。那么,将两种色光在这种玻璃中的折射率n红和n紫进行比较,可知 ( )
A. n红>n紫>1 B.n紫>n红>1 C. n红<n紫<1 D. n紫<n红<1
7.(96A)两种透明介质对真空的全反射临界角为C1与C2,且C1>C2。由此可知,这两种介质中的光速v1与v2、折射率n1与n2大小的关系分别是( )
A. n1>n2, v1>v2 B. n1>n2, v1<v2 C. n1<n2, v1<v2 D. n1<n2, v1>v2
8.(96B)一支蜡烛放在平面镜前,关于蜡烛经平面镜所成像的大小,应当是 ( )
A.像比物小 B.像比物大
C.像和物总是等大的 D.物距镜面越远像越小
9.(96B)下面四种情况中,能在空气和水的界面上发生全反射的是 ( )
A. 光从空气射向水,入射角大于临界角
B. 光从空气射向水,入射角小于临界角
C. 光从水射向空气,入射角大于临界角
D. 光从水射向空气,入射角小于临界角
10.(97)光在两种介质的界面处发生全反射,由此可以判定 ( )
A.光由光密介质射向光疏是介质 B.光由光疏介质射向光密介质
C.入射角等于或大于临界角 D.入射角小于临界角
11.(97)如图11-12所示,两个互相垂直的平面镜和构成一个反射器,图中有一条入射光线,经过两个镜面的反射,则最后的反射光线( )
A.一定与入射光线反向平行
B.一定与入射光线同向平行
C.一定与入射光线不平行
D.一定与入射光线垂直
12.(97)各色光通过玻璃棱镜发生色散时的偏折角度不同,其中紫光的偏折角度比红光的大,这是由于在玻璃中紫光的传播速度__________(填“大于”或“小于”)红光的传播速度,因此,玻璃对紫光的折射率_______(填“大于”或“小于”)玻璃对红光的折射率。
13.(98)关于光的传播,以下说法中正确的是 ( )
A.光从一种介质进入另一种介质,速度发生变化
B.光在任何情况下总是沿直线传播的
C.光在不同介质中的传播速度都是3×108m/s
D.光由空气中射向水面,有可能发生全反射
14.(99)光线以60°的入射角从空气进入折射率为的玻璃中,求折射角并绘出光路图。
15.(99)站立在地面上的人身高1.8m,要从竖直的平面镜中看到自己的全身,镜子在竖直方向上的长度至少是 ( )
A.3.6m B.2.7m C.1.8m D.0.9m
16.(00)光线从空气照到一块玻璃砖的表面上发生折射现象,测得入射角为60°时,折射角为30°,这块玻璃的折射率为n=_________。
17.(00)阳光通过三棱镜照在白墙上出现彩色光带,这种现象叫做 ( )
A.全反射 B.衍射 C.干涉 D.色散
(十二)光的本性
1.(92A)光的干涉和衍射现象说明光具有_________性,光电效应现象说明光具有__________性。
2.(94A)在工农业生产和科学技术下列哪些事例可以用到光的干涉现象 ( )
A.白光通过三棱镜发生色散 B.在磨制各种镜面时,对加工表面的形状进行检查
C.用分光镜进行光谱分析 D.光通过照相机镜头上的增透膜
3.(94B)肥皂泡膜在太阳光下显示彩色是由于光的 ( )
A.色散 B.干涉 C.衍射 D.全反射
4.(95A)下面几种光学现象中,属于光的衍射现象的是 ( )
A.浮在水面上的薄油层在太阳光的照射下,呈现各种不同颜色
B.将两块平玻璃片紧紧捏在一起,会从玻璃片面上看到许多彩色花纹
C.通过并在一起的两根铅笔间的狭缝,去看远处与缝平行的线状白炽灯灯丝,会看到许多彩色彩纹
D.太阳光通过玻璃三棱镜后形成彩色光带
5.(93A)在水面的油膜上常常看到彩色花纹,这是光的 ( )
A.干涉现象 B.衍射现象 C.全反射现象 D.色散现象
6.(96A)在下面几种有关光的现象中,属于光的干涉的是 ( )
A.在水面的油膜上看到彩色花纹
B.通过游标卡尺两测脚间的狭缝,观看与狭缝平行的线光源时,看到彩色条纹
C.利用分光镜进行光谱分析
D.白光通过双缝后,在光屏上出现彩色条纹
7.(96B)证明具有波动性的实验现象有 ( )
A.光的干涉 B.光的衍射
C.白光通过三棱镜发生色散 D.光电效应
8.(95B)在电磁波谱中,红外线、可见光和伦琴射线三个波段的频率大小关系是 ( )
A.红外线的频率最大,可见光的频率最小
B.伦琴射线频率最大,红外线的频率最小
C.可见光的频率最大,红外线的频率最小
D.伦琴射线频率最大,可见光的频率最小
9.(93B)光子的能量是由光的__________决定的,可见光中光子能量最大的是________色光。
10.(93A)在光电效应实验中,为了增大从锌板发射的光电子的最大初动能,可以增大入射光的___________。
11.(94A)任何金属要产生光电效应,都要求入射光的频率必须____________这种金属的极限频率。
12.(95A)在光电效应现象中,每种金属的极限频率γ0都对应一定的波长λ0,要产生光电效应,由真空中射到金属上光的波长λ必须_______λ0。(填“大于”、“等于”或“小于”)
13.(96A)真空中波长为3.0×10-7m的紫外线的频率是_______Hz,这种紫外线的光子打到金属钠的表面时__________发生光电效应(填“能”或“不能”)。已知钠的极限频率是6.0×1014Hz。
14.(96B)在真空中波长是0.3×10-6m的紫外线,它的频率是________Hz。这种紫外线光子的能量是________J。(普朗克恒量取6.6×10-34J·s)
15.(98)关于光的本性,以下说法中正确的是 ( )
A.光既具有波动性,又具有粒子性 B.光的波长越大,光子的能量越大
C.光的颜色与光的频率无关 D.某些物体是不辐射红外线的
16.(98)某气象雷达发出的电磁波,频率是2.0×109Hz,它在真空中的波长是 ( )
A.6.0×1017m B.0.15m C.6.7m D.2.3×109m
17.(98)下列几种光学现象中,属于光的干涉现象的是 ( )
A.太阳光通过玻璃三棱镜后形成彩色光带
B.雨后天空中出现彩虹
C.水面上的薄油层,在阳光照射下呈现彩色花纹
D.白光通过单狭缝后在屏上出现彩色条纹
18.(99)频率为500Hz的声音在水中传播时的波长为2.9m,由此可知,水中的声速等于_______m/s。
19.(99)下雨后,在停过汽车的沥青路面上,油膜常出现彩色,这是光的 ( )
A.反射现象 B.折射现象
C.干涉现象 D.全反射现象
20.(99)在光电效应实验中,为了增大从锌板发射的光电子的最大初动能,可以采取的措施有( )
A.减小入射光的频率 B.增大入射光的频率
C.减小入射光的波长 D.增大入射光的波长
21.(00)关于光电效应,下列说法中正确的是 ( )
A.光电效应说明光具有粒子性
B.光电效应说明光不具有位子性
C.当红光照射某种材料发生光电效应时,紫光一定能使这种材料发生光电效应
D.当紫光刚好使某种材料发生光电效应时,红光也能使这种材料发生光电效应
22.(01)在电磁波谱中,红外线、可见光和伦琴射线三个波段的波长大小关系是 ( )
A.红外线的波长大于可见光的波长
B.伦琴射线的波长大于可见的波长
C.红外线的波长小于可见光的波长
D.伦琴射线的波长小于红外线的波长
23.(01)光的干涉和衍射现象说明光具有____________性;光电效应说明光具有_________性。
24.(02春)下面哪种光能使锌板产生光电效应 ( )
A.红外线 B.紫外线 D.黄光 D.蓝光
(十三)原子和原子核
1.(92A)在用α粒子轰击金箔的实验中,卢琴福观察到的α粒子的运动情况是: ( )
A.全部α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进
B.绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进,少数发生较大偏转,极少数甚至被弹回
C.少数α粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进,绝大多数发生较大偏转,甚至被弹回
D.全部α粒子都发生很大偏转
2.(94B)卢琴福α粒子散射实验的结果,表明了 ( )
A.质子比电子重
B.原子核内存在着中子
C.原子中的正电荷集中在很小的区域范围内
D.可以用人工方法直接观察原子结构
3.(92A)放射性元素铀238在连续衰变过程中,能放射出三种射线,其中带正电的是______射线,带负电的是____________射线。
4.(95A)在天然放射现象中一般有三种射线出现。其中,α射线带_____电,不带电的是_______射线。
5.(93A)关于γ射线下列说法正确的是 ( )
A.它是波长极短的电磁波 B.它是高速运动的电子流
C.它的贯穿本领比β射线弱 D.它对空气的电离作用比α射线强
6.(92B)铀核U经过______次α衰变和_________次β衰变变成稳定的铅核Pb。
7.(94B) U衰变为Rn,共发生了_______次α衰变,_________次β衰变。
8.(93A)放射性元素Na经过2小时,只剩下1/2的核没有衰变,再经过_____小时,将只剩下1/4的核没有衰变。
9.(95B)在天然放射现象的三种射线中,有一种射线是带正电的。组成这种射线的粒子是( )
A.质子 B.中子 C.电子 D.氦原子核
10.(92A)完成下列核反应方程:
N+He →O+_______。 Be+He →C + _______。
U→ Th+_______; Ar+He→ Ca+________。
Al+He→ P+________; N+n→ C+________。
11.(95B)α粒子击中氮14核后放出一个质子,转变为氧17核(O)。在这个氧原子核中有( )
A.8个正电子 B.17个电子 C.9个中子 D.8个质子
12.(96B)某种放射性元素的原子核放出一个α粒子(He)后,变成新原子核。新核与原核比较
( )
A.质量数少4,电荷数少2 B.质量数少4,电荷数多2
C.质量数少2,电荷数少2 D.质量数少2,电荷数多2
13.(92A)一个中子和一个质子结合成氘核时,出现的质量亏损为Δm,在它们结合过程中,放出的能量ΔE为:(c为光速) ( )
A. B. C.Δmc2 D.Δmc
14.(94A)设质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2和m3,那么,当一个质子一个中子结合成个氘核时,释放的能量是 ( )
A.m2c2 B.(m1+m2)c2 C.(m3-m2-m1)c2 D.(m1+m2-m3)c2
15.(94B)一个中子和一个质子结合成氘核时,出现的质量亏损为Δm,在它们结合过程中,放出的能量ΔE为:(c为光速) ( )
A. B. C. Δmc2 D. Δmc
16.(96A)完成氘核和氚核结合成氦核的核反应:H+H→ He +________。若反应过程中发生的质量亏损是mkg,则反应放出的能量是____________J。
17.(97)图13-1为氢原子的能级图,若氢原子处于n=2的激发态,则当它发光时,放出的光子能量应当是 ( )
A.13.60eV B.12.75eV C.10.20eV D.1.89eV
18.(97)在镭核Ra中,含有的质子数与中子数分别是 ( )
A.质子数88,中子数226 B.质子数226,中子数88
C.质子数88,中子数138 D.质子数138,中子数226
19.(98)卢琴福α粒子散射实验的结果表明 ( )
A.可以用人工方法直接观察原子核的结构
B.质子比电子轻
C.原子的全部正电荷集中在很小的体积内
D.原子核内存在中子
20.(98)当核子结合成原子核时出现的质量亏损为Δm,那么这个过程中释放的能量ΔE等于(设光速为c) ( )
A.Δm/c2 B.c2/Δm C.Δmc D.Δmc2
7.(94A)声波和光波分别由空气进入水中,则 ( )
A.声波的波速变小,光波波速变大 B.声波的波速变大,光波波速变小
3.(95A)面积是0.5m2的导线环,放在某一匀强磁场中,环面与磁场垂直,穿过导线环的磁通量是1.0×10-2Wb,则该磁场的磁感应强度B等于 ( )
A.0.50×10-2T B.1.0×10-2T C.1.5×10-2T D.2.0×10-2T
4.(94B)如图9-3所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形线圈abcd,线圈平面与磁场垂直,O1O2和O3O4都是线圈的对称轴,应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电流 ( )
A.向左或向右平动 B.向上或向下平动
C.绕O1O2转动 D.绕O3O4转动
5.(92A)如图9-4所示,直导线ab与固定的电阻器R连成闭合电路,ab长0.40m,在磁感应强度是0.60T的匀强磁场中以5.0m/s的速度向右做切割磁感线的运动,运动方向跟ab导线垂直。这时直导线ab产生的感应电动势的大小是____________,直导线ab中的感应电流的方向是由______向_______。
6.(94A)用电阻为18Ω的均匀导线弯成图9-5中直径D=0.80m的封闭金属圆环,环上AB弧所对圆心角为60°,将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里。一根每米电阻为1.25Ω的直导线PQ,沿圆环平面向左以3.0m/s的速度匀速滑行(速度方向与PQ垂直),滑行中直导线与圆环紧密接触(忽略接触处的电阻),当它通过环上A、B位置时,求:
(1)直导线AB段产生的感应电动势,并指明该段直导线中电流的方向。
(2)此时圆环上发热损耗的电功率。
7.(96A)在磁感应强度为B、方向如图9-6所示的匀强磁场中,金属杆PQ在宽为l的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,PQ中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其它条件不变,所产生的感应电动势大小变为E2,则E1与E2之比及通过电阻R的感应电流方向为
( )
A.2∶1,b→a B.1∶2,b→a
C.2∶1,a→b D.1∶2,a→b
8.(96B)如图9-7所示,两条平行金属导轨ab、cd置于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,两导轨间的距离l=0.6m。金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动,速度v=10m/s,产生的感应电动势为3V。由此可知,磁场的磁感应强度B=___________T。
9.(97)磁感强度是0.8T的匀强磁场中,有一根跟磁感线垂直、长0.2m的直导线,以4m/s的速度、在跟磁感线和直导线都垂直的方向上做切割磁感线的运动,则导线中产生的感应电动势的大小等于
( )
A.0.04V B.0.64V C.1V D.16V
10.(97)关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的说法是 ( )
A.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行
B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行
C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直
D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直
11.(98)将面积为0.75m2的线圈放在匀强磁场中,线圈平面与磁感线垂直,已知穿过线圈平面的磁通量是1.50Wb,那么这个磁场的磁感强度是 ( )
A.0.5T B.1.125T C.2.0T D.2.25T
12.(98)如图9-8所示,在置于匀强磁场中的平行导轨上,横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度v向右匀速移动,已知磁场的磁感强度为B、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外,导轨间距为l,闭合电路acQPa中除电阻R外,其他部分的电阻忽略不计,则 ( )
A.电路中的感应电动势E=IlB
B.电路中的感应电流I=Blv/R
C.通过电阻R的电流方向是由c向a
D.通过PQ杆中的电流方向是由Q向P
13.(99)面积是0.50m2的导线环,处于磁感强度为2.0×10-2T的匀强磁场中,环面与磁场垂直,穿过导线环的磁通量等于 ( )
A.2.5×10-2Wb B.1.0×10-2Wb C.1.5×10-2Wb D.4.0×10-2Wb
14.(99)在图9-9中,标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是 ( )
15.(00)关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的说法是( )
A.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行
B.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行
C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直
D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直
16.(01)下列说法中正确的是,感应电动势的大小 ( )
A.跟穿过闭合电路的磁通量有关系
B.跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关系
C.跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关系
D.跟电路的电阻大小有关系
17.(01)图9-11中已经标出了磁场B的方向、通电直导中电流I的方向,在图中画出通电直导线的受力方向。
18.(02春)关于磁感强度(磁感应强度),下列说法中正确的是 ( )
A.磁感强度的大小反映了磁场的强弱
B.磁感强度是描述磁场强弱和方向的物理量
C.磁感强度的方向就是通电导线在磁场中所受作用力的方向
D.磁感强度的方向就是通电导线在磁场中所受作用力的反方向
交流电、电磁振荡和电磁波
1.(92A)有一正弦交流电,它的电流瞬时值的表达式为i=102sin314t A。那么它的电流有效值是: ( )
A.10A B.102A C.314A D.50A
2.(93B)某正弦交流电的电压最大值是310V,若用交流电压表测量该交流电的电压时,表的示数最接近 ( )
A.310V B.220V C.380V D.155V
3.(94B)一个白炽灯泡上标“220V 40W”,那么为了使它正常发光,所使用的正弦交流电应是 ( )
A.电压最大值为220V,电流最大值约为0.18A
B.电压最大值为311V,电流最大值约为0.26A
C.电压有效值为220V,电流有效值约为0.26A
D.电压有效值为311V,电流有效值约为0.18A
4.(92A)图10-1为一台理想变压器,初、次级线圈的匝数分别为n1=400匝,n2=800匝。连接导线的电阻忽略不计,那么可以确定: ( )
A.这是一台升压变压器
B.次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的一半
C.通过次级线圈的电流是通过初级线圈电流的一半
D.变压器输出的电功率是输入的电功率的一半
5.(93A)关于理想变压器,下面各说法中正确的是 ( )
A.它的输出功率等于它的输入功率
B.它的输出功率可以大于它的输入功率
C.原副线圈两端的电压与它们的匝数成正比
D.原副线圈的电流与它们的匝数成正比
6.(93B)如图10-2所示,一台理想变压器的原副线圈的匝数比为n1∶n2=40∶1。在副线圈两端接有“6V、40W”的电灯泡。若灯泡恰能正常发光,则 ( )
A.变压器输入电压的有效值为240V
B.变压器输入电压的最大值为240V
C.变压器输入功率为40W
D.变压器输入功率大于40W
由此可以估算出该种油分子直径的大小是____________m。(要求一位有效数字)
5.(92B)关于物体内能的改变,下列说法中正确的是: ( )
A.能够改变物体内能的物理过程有两种:做功和热传递
B.物体吸收热量,它的内能一定增加
C.物体放出热量,它的内能一定减少
D.外界对物体做功,物体的内能不一定增加
(七)电 场
1.(95B)在真空中有两个点电荷,二者的距离保持一定。若把它们各自的电量都增加为原来的3倍,则两电荷的库仓力将增大到原来的 ( )
A.3倍 B.6倍 C.9倍 D.3倍
2.(93B)图7-2是某区域的电场线图。A、B是电场中的两个点,EA和EB分别表示A、B两点电场强度的大小,FA、FB分别表示同一个点电荷在A、B两点所受到的电场力的大小。下面说法中正确的是 ( )
A.EA>EB B.EA<EB C.FA>FB D.FA<FB
3.(96B)将电量为q的点电荷放在电场中的A点,它受到的电场力为F,则A点的电场强度的大小等于 ( )
A.q/F B.F/q C.q D.F+q
4.(94A)一个电量为q的正点电荷,在电场中从a点移到b点,电场力对该点电荷做功W。那么,a、b两点之间的电势差应等于 ( )
A.qW B.q/W C.W D.W/q
5.(95A)电场中A、B两点间的电势差为U,一个静止于A点、电量为q的正点电荷,在电场力的作用下从A点移动到B点。电场力所做的功等于 ( )
A.U B.U/q C.q/U D.qU
6.(96A)一个电量为q的正点电荷,在各点场强大小和方向都相同的电场中,沿电场力的方向运动的位移为d。若电场强度大小为E,在此过程中电场力对电荷做的功等于 ( )
A.Ed/q B.qE/d C.qd/E D.qEd
7.(96A)电容的单位是 ( )
A.库仑 B.法拉 C.伏特 D.安培
8.如果在某电场中将5.0×10-8C的电荷由A点移到B点,电场力做6.0×10-3J的功,那么( )
A.A、B两点间的电势差是1.2×105V
B.A、B两点间的电势差是3.0×10-10V
C.若在A、B两点间移动2.5×10-8C的电荷,电场力将做3.0×10-3J的功
D.若在A、B两点间移动2.5×10-8C的电荷,电场力将做3.0×10-17J的功
9.(98)电场中A、B两点间的电势差为U,一个电量为q的点电荷,从A点移到B点电场力所做功为W,则 ( )
A.W=U/q B.U=qW C.q=W/U D.W=qU
10.(99)真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大到原来的3倍,它们之间作用力的大小等于 ( )
A.F B.3F C.F/3 D.F/9
11.(00)真空中有一个电场,在这个电场中的某一点放入电量为5.0×10-9C的点电荷,它受到的电场力为3.0×10-4N,那么这一点处的电场强度的大小等于 ( )
A.8.0×10-5N/C B.6.0×104N/C C.1.7×10-5N/C D.2.0×10-5N/C
(八)恒定电流
1.(94A)在一条通有恒定电流的导线中,电流强度是I。如果每个电子的电量用e表示,那么,在时间t内通过该导线某一横截面的自由电子数等于__________。
2.(93A)一根粗细均匀,阻值为8Ω的电阻丝,在温度不变的情况下,先将它等分成四段,每段电阻为R1;再将这四段电阻丝并联,并联后总电阻为R2。则R1与R2的大小依次为( )
A.1Ω,0.5Ω B.4Ω,1Ω C.2Ω,0.5Ω D.2Ω,1Ω
3.(93B)一根粗细均匀的电阻丝,其电阻为4Ω。今将它均匀拉长为原来的2倍,则其电阻变为 __________Ω。(电阻丝温度不变)
4.(94A)根据电阻定律,电阻率ρ=R·S/ l。对于温度一定的某种金属导线来说,它的电阻率( )
A.跟导线的电阻成正比 B.跟导线的横截面成正比
C.跟导线的长度成反比 D.由所用金属材料本身特性决定
5.(92B)一个正常发光的灯泡,两端的电压是36V,通过的电流是2A。这时灯泡的电阻是_________V,它消耗的电功率是____________W。
6.(94A)由甲地向乙地输电,输送的电功率一定,输电线的材料一定。设输电电压为U,输电线横截面积为S,输电线因发热损失的电功率为P。那么 ( )
A.若U一定,则P与S成反比 B.若U一定,则P与S2成反比
C.若S一定,则P与U2成反比 D.若S一定,则P与U成反比
7.(96A)一台电动机,额定电压是100V,电阻是1Ω。正常工作时,通过的电流为5A,则电动机因发热损失的功率为 ( )
A.500W B.25W
C.2000W D.475W
8.(93B)图8-1所示的电路中,R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω,那么通过电阻R1、R2、R3的电流强度之比I1∶I2∶I3为 ( )
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1
C.2∶1∶3 D.3∶1∶2
9.(96A)在8-5所示的电路中,三个电阻的阻值分别是:R1=9Ω,R2=18Ω,R3=18Ω。设它们的电功率分别为P1、P2和P3,则 ( )
A. P1=P2 B.P2=P3
C.P2=P1 D.P1=P2+P3
10.(96B)图8-8所示的电路中,五个电阻的阻值均为R。那么AB间的总电阻为__________。
11.(92A)在图8-9所示的电路中,电阻R1=3.2Ω,电池组的电动势E=10V,内电阻R=0.8Ω。
(1)当电键S断开时,电压表的读数为1.6V,求电阻R2的阻值和它这时消耗的电功率。
(2)当电键S断开时,电压表的读数为6.4V,求电阻R3的阻值和R2、R3这时分别消耗的电功率。
12.(93A)如图8-10所示的电路,电源内阻不能忽略,当电键S打开时,测得电阻R1两端的电压为6V,R2两端的电压为12V,当电键S闭合后 ( )
A.电压表的示数大于18V
B.电阻R2两端的电压大于12V
C.电阻R1两端的电压大于6V
D.内电阻r上的电压变小
13.(94A)如图8-11所示电路,电源内阻不能忽略,R1阻值小于变阻器的总电阻(R1≠0),当滑动变阻器的滑片P停在变阻器的中点时,电压表的示数为U,安培表的示数为I,那么,滑片P向上移动的全过程中 ( )
A. 的示数总小于U B. 的示数总大于I
C. 的示数先增大后减小 D. 的示数先减小后增大
14.电路如图8-24所示,电源电动势E和内电阻r未知,
电阻R1=10Ω,R2=12Ω,当 开关S 接1时,电路中的电流为0.6A。
(1)开关接2时电路中电流大小如何
(2)开关分别接1和接2时,R1、R2消耗的电功率哪个大 说明理由。
R1
r
E
V
A. S
-
+
R3
R2
R1
图8-5
B. B
C. A
-
R2
图8-1
R3
R1
D. B
A
图7-2
R2
R3
图8-9
图8-10
E. S
V
E
r
R1
R2
R3
+
图8-8
R1
R2
p
A
V
电源
R1
R2
2
1
S
F. 45°
B
G. 45°
A
D
H. 45°
C
I. 45°
B
I
图9-11
n2
n1
~
图10-2
负载
电源
n2
n1
R
铁心
~
图10-1
D
J. F
K. B
L. I
C
M. F
N. B
O. I
B
F
I
B
A
I
F
B
图9-9
d
b
c
a
R
Q
B
P
图9-7
图9-6
v
图9-8
l
d
a
R
Q
B
P
v0
l
d
b
c
a
R
N
B
M
v0
P. D
Q. B
R. A
S. M2
T. b
U. O
V. M1
W. O
X. C
Y. B
Z. O
AA. A
AB. O
AC. a
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4第十一章《磁场》第四课时磁场对运动电荷的作用(洛伦兹力)
一、基础知识扫描
1、 洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力。
(1)大小:
(2)方向:左手定则
(3)做功特点:
2、 带电粒子在匀强磁场中的运动
(1)若v//B ,带电粒子以速度v做匀速直线运动
(2)若v⊥B ,若只受洛伦兹力,则带电粒子在与B垂直的平面内做匀速圆周运动。
①洛伦兹力F提供带电粒子所需的向心力
②轨道半径:
③运动周期、频率、角速度:
二、疑难知识点辨析
1、 安培力和洛伦兹力的关系
(1) 安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观实质。方向都由左手定则判断。
(2) 洛伦兹力不做功,安培力可以做功。
2、 带电粒子作圆周运动的圆心、半径及运动时间的确定:
(1) 圆心的确定:因为洛伦兹力F指向圆心,根据F⊥V,画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入点和射出点)的F的方向,沿两个洛伦兹力F画其延长线,两延长线的交点即为圆心。或利用圆心位置必定在圆中一根弦的中垂线上,作出圆心位置。
(2) 半径的确定和计算:利用平面几何关系,求出该圆的可能半径(或圆心角),并注意以下两个重要的几何特点:
1 粒子速度偏转角(α)等于回旋角(β ),等于弦切角(θ)的两倍,即α=β=2θ1
2 相对的弦切角(θ1)相等,与相邻的弦切角(θ2)互补,即θ1+θ2=1800
(3)时间的确定:利用回旋角(即圆心角β )与的弦切角的关系,或者利用四边形内角和等于3600等于求出圆心角的大小,由公式t=βT/3600可求出粒子在磁场中的运动时间。
(4)注意圆周运动的对称性应用
如从同一边界射入的粒子,从同一边界射出时,速度与边界的夹角相等。在圆形磁场区域内,沿半径方向射入的粒子,必沿半径方向射出。
二、对点例题分析
1、质子和α粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动,由此可知质子的动能E1和α粒子的动能E2之比E1∶E2等于( )
A、 4∶1 B、 1∶1 C、 1∶12 D、 2∶1
2、如图所示,质量为m,电量为q的带正电的物体,在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动,则( )
A 物体的速度由v减小到零所用的时间等于mv/ (mg+Bqv)
B 物体的速度由v减小到零所用的时间小于mv/ (mg+Bqv)
C 若另加一个电场强度为 (mg+Bqv)/q,方向水平向右匀强电场,物体做匀速运动
D 若另加一个强度为 (mg+Bqv)/q,方向竖直向上匀强电场,物体做匀速直线运动
3、两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中.设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径,T1、T2是它们的运动周期,则:
A、r1=r2,T1≠T2 B、r1≠r2,T1≠T2
C、r1=r2,T1=T2 D、r1≠r2,T1=T2
4、如图所示,有三束粒子,分别是质子(p)、氚核()和α粒子束,如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场,(磁场方向垂直纸面向里).上面四图中,哪个图正确的表示出这三束粒子的运动轨迹?
5、微观带电粒子带电q,质量为m,以速率v在匀强磁场中作匀速圆周运动,行半周的过程中(磁场磁感应强度为B,绕行半径为r)( )
A、 磁场力做功qBv·πr B、 磁场力做功为零
C、 磁场力冲量大小为mv D 、磁场力冲量大小为qBv·πr/v
6、质量和带电量都相同的两个粒子,以不同的速率垂直于磁感线方向射入匀强磁场中,两粒子的运动轨迹如图中①、②所示,粒子的重力不计,下列对两个粒子的运动速率v和在磁场中运动时间t及运动周期T、角速度的说法中正确的是:
A、 v1>v2 B、t1C、T1>T2 D、ω1=ω2
7、如图所示,在半径为R的圆内有一磁感应强度为B的向里的匀强磁场,一质量为m,电量为q的粒子(不计重力),从A点对着圆心O垂直射入磁场,从C点飞出,则下列说法中错误的是( )
A、 粒子带正电
B、 粒子的轨道半径为R
C、AC两点相距R
D、粒子在磁场中运动时间为πm/3qB
8、如图所示,一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为300,求:
(1)电子的质量;
(2)电子穿过磁场所用的时间。
三、针对训练
1、一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场.粒子的一段径迹如图所示.径迹上的每一小段都可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减少(带电量不变),从图中情况可以确定( )
A.粒子从a到b,带正电
B.粒子从b到a,带正电
C.粒子从a到b,带负电
D.粒子从b到a,带负电
2、一个负离子,质量为m,电量为q,以速度v垂直于屏S经过
小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中,如图所示。磁感应强
度B的方向与离子的运动方向垂直,并垂直于图中纸面向里。
(1)离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离。
(2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P,证明:直线
OP与离子入射方向之间夹角θ跟t的关系是θ=Bqt/2m
3、如图所示,电子以指向圆心的初速度v从小孔M射入一具有弹性绝缘内壁、半径为R的圆形容器,容器内有匀强磁场,磁感应强度为B,电子与内壁碰撞2次后恰从M孔射出,设碰撞过程为弹性碰撞.已知电子质量为m,电量为e,求:(1)电子的初速度.
(2)电子在磁场中运动的时间.
4、摆长为L的单摆在匀强磁场中摆动,摆动平面与磁场方向垂直,如图所示。摆动过程中摆线始终绷直,若摆球带正电,电量为q,质量为m,磁感应强度为B,当球从最高处摆到最低处时,摆线上的拉力是多大?
5、如图所示,在平行于纸面的平面上建立一个xoy平面直角坐标系,在此坐标系的第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。一个反质子(质量与质子相同,电荷与质子等值反性)和一个α粒子从坐标原点O垂直磁场方向以相同速度v进入磁场中,速度方向与x轴夹角为300。已知,反质子的质量为m,带电量为e且为负电荷,α粒子的质量为4m,带电量为2e.
(1)反质子和α粒子在磁场中运动时间之比是多少
(2)分别求出这两个粒子射出磁场区时的位置坐标.
θ1
θ1
ββα
O
C
A
B
1200
V
C
A
O
300
M
α
V
V
V
αα
a
b
B
B
① ②
O
P
θ2
A
V
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2高三物理周日练习(二)答卷纸
班级 学号 姓名 得分
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
二、填空题
11、 、 12、
13、 、 14、 、
三、计算题
15、
16、
17
18、
高三物理周日练习(二)答卷纸·第 1 页 共2页专题六 振动和波
1.一列简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻(设t=0)波传播到x轴上的B质点,在它左边的A质点正在负最大位移处,如图所示。在t=0.6s时,质点A第二次出现在正的最大位移处,则 ( )
A.该简谐波的波速等于10m/s
B.t=0.6s时,质点C在平衡位置处且向上运动
C.t=0.6s时,质点C在平衡位置处且向下运动
D.当质点E第一次出现在正最大位移处时,质点B恰好在平衡位置且向下运动
2.如图所示是一列简谐横波某时刻的波形曲线,质点a、b相距20cm,cd相距40cm,此时质点a的加速度大小为2m/s2,质点c的速度方向向下,且再经过0.1s质点c将第一次到达下方最大位移处,则:
A、 波的传播方向向左
B、 波的传播速率为8m/s
C、 此时质点b的加速度大小为2m/s2,方向与质点a的加速度方向相反
D、 质点d与a的振幅相等
3.如图所示,一列简谐波向右以8.0m/s的速度传播,某一时刻沿波的传播方向上有a、b两质点,位移大小相等,方向相同. 以下说法正确的是
A.无论再经过多长时间,a、b两质点位移不可能大小相等、方向相反
B.再经过0.25s,a、b两质点位移第一次大小相等、方向相反
C.再经过1.0s,a、b两质点位移第一次大小相等、方向相反
D.再经过1.5s,a、b两质点位移第一次大小相等、方向相反
4.一列简谐横波沿x轴正方向传播,频率为5Hz,某时刻的波形如图所示,介质中质元A在距原点O为8cm处,质元B在距原点O为16cm处,从图象对应时刻算起,当质元A的状态与图示时刻质元B的运动状态相同时所需的最短时间为( )
A.0.08s B.0.12s C.0.14s D.0.16s
5.一列横波沿x轴传播,t1和t2时刻波的图像分别如右图实线和虚线所示。已知波速=24 m/s,t2 = (t1+)s,则( )
A.该波沿正x轴方向传播
B.图中质点P在t1时刻运动方向沿负y轴方向
C.图中质点P在I s内向左平移24 m
D.图中质点P在I s内通过的路程为1.6 m
6.如图波源S1在绳的左端发出频率为f1、振幅为A1的半个波形a,同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2、振幅为A2的半个波形b,(f1< f2),P为两个波源连线的中点。①两列波将同时到达P点;②两列波在P点叠加时P点的位移最大可达A1+A2;③a的波峰到达S2时,b的波峰也恰好到达S1;④两列波相遇时,绳上位移可达A1+A2的点只有一个,此点在P点的左侧。上述说法中正确的是
A.①④ B.②③ C.①③④ D.①②③
7.如图所示,S1、S2是同一个水槽内的两个波源,它们在水槽中分别激起两列水波,图中实线表示波峰,虚线表示波谷。两列波的波长分别为λ1、λ2,且λ1>λ2,某时刻图中P质点处恰好两列波的波峰相遇。下列说法中正确的是
A.P质点的振动始终是加强的
B.P质点将始终位于波峰
C.由于两列波的波长不同,因此P点的振动不遵从波的叠加原理
D.P点的振动仍遵从波的叠加原理,但并非始终加强
8.如图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在t=4s时刻的波形图,若已知振源在坐标原点O处,波速为2m/s,则( )
A.振源O开始振动时的方向沿y轴正方向
B.P点振幅比Q点振幅小
C.再经过△t=4s,质点P将向右移动8m
D.再经过△t=4s,质点Q通过的路程是0.4m
9.已知一简谐横波在某一时刻的波形图如图所示,图中位于a、b两处的质点经过四分之一周期后分别运动到a/、b/处,则下列判断正确的是 ( )
A.可知波的传播方向
B.可知波的传播速度
C.可知波的周期
D.可知波的波长
10.a为声源,发出声波;b为接收者,接收a发出的声波. a、b若运动,只限于在沿两者连线方向上. 下列说法中正确的是
A.a静止,b向a运动,则b收到的声频比a发出的高
B. a、b向同一方向运动,则b收到的声频一定比a发出的高
C. a、b向同一方向运动,则b收到的声频一定比a发出的
D. a、b都向相互背离的方向运动,则b收到的声频比a发出的高
11.如下图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波的图象。已知这列波是沿x轴正方向传播,波速为 ,则下列说法中正确的是
A.质点P做简谐运动的振幅是8cm
B.在t=0.125s时刻,质点P的速度方向沿y轴正方向
C.在t=0.15s时刻,质点P的速度正在减小
D.在t=0.15S时刻,质点P的加速度正在减小
12. 一列简谐波沿x轴正方向传播.从某一时刻开始计时,轴上x1=0处的质点振动图象如图(甲)所示,x2=lm处的质点振动图象如图(乙)所示,则此波的传播速度可能是:
①.333m/s ②.200m/s
③.160m/s ④.11lm/s
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
13.如图所示是沿x轴传播的一列简谐波在某时刻的波形图.已知波的传播速度为4m/s,从此时起,图中所标的P质点比Q质点先回到自己的平衡位置。 那么下列说法中正确的是
A.这列波一定沿x轴正向传播
B.这列波的周期是2s
C.从此时起0.25s末P质点的速度和加速度都沿y轴正向
D.从此时起0.25s末Q质点的速度和加速度都沿y轴负向
14. 一质点以坐标原点 O 为中心位置在 y 轴上作简谐振动,其振动图象如图(甲)所示,振动在介质中产生的简谐横波沿 x 轴正方向传播,波速为 1.0 m/s。0.3 s后,此质点立即停止运动,再经过 0.1s 后的波形图是(乙)图中的:
15.一列简谐波沿直线传播,位于此直线上相距1.8m的A、B两质点的振动图线分别如图(甲)、(乙)所示,已知这列波的波长大于2m,则有说法①这列波的波速大小为3.6m/s ②这列波的频率为1Hz③若波是从A传到B的,则A开始振动比B开始振动早0.5s④这列波的波长为3.6m正确的有( )
A.①③④ B.②③ C.①②③④ D.①②④
16.一质点做简谐运动,其位移与时间的关系
曲线如图1所示. 由图可知,在时质点
的速度和加速度分别是( )
A.速度为零,加速度为负的最大值
B.速度为负的最大值,加速度为零
C.速度为零,加速度为正的最大值
D.速度为正的最大值,加速度为零
17.一列沿x轴传播的横波,t与(t+0.4 s)在-3 m—3 m的区间内的波形均如图所示,那么可以断定( )
A.该波最大波速为10 m/s,
B.该波周期的最大可能值为0.4 s,
C.(t+0.2 s)时,x=3 m的质点位移为零,
D.若波沿+x方向传播,各质点刚开始振动时运动方向向上。
18.如图为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度为4m/s,从t=0时刻起,质点P比质点Q先回到平衡位置。则下列说法中正确的是
A.这列波一定沿x轴负向传播
B.这列波的周期是2s
C.t=0.25s末质点P的速度和加速度都沿y轴负方向
D.△t=0.25s内质点Q通过的路程为10cm
19.沿X轴正方向传播的一列横波在 t = 0 时刻的波形如图中实线所示,在0.1秒时刻波形如图中虚线所示,已知此波的周期大于0.1秒,且O点不是波源,求:
(1) 此波的波速
(2) X轴上坐标X = 16厘米的质点在波谷的时刻距坐标X = 12厘米的点最近的与它位移相同的点的X坐标。
甲
乙
5
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
x/m
o
y/cm
P
Q
b/
a/
b
a
5
4
3
2
o
1
x/m
y/cm
A. Q
P1
8
6
7
5
-5
4
1
3
2
B. O
5
y/cm
x/m
S1 S2
b
a
C. P
S2
S1
d
c
b
a
32
16
Y/cm
O
X/cm
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1高三物理周日练习 2005年12月
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)
1.关于电阻率,下列说法中不正确的是( )
A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好
B.各种材料的电阻率都与温度有关,纯金属的电阻率随温度的升高而增大
C.所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零
D.某些合金的电阻率几乎不受温度的变化影响,通常都用它们制作标准的电阻
2.在下列叙述中,正确的是( )
A.物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子平均动能越大
B.布朗运动就是液体分子的热运动
C.对一定质量的气体加热,其内能一定增加
D.分子间的距离r存在某一值r0,当r<r0时,斥力大于引力;当r>r0时,斥力小于引力
3.在图中所示电路中E为电源,其电动势E=9.0V,内阻可忽略不计;AB为滑动变阻器,其最大电阻R=30Ω;L为一小灯泡。其额定电压U=6.0V,额定功率P=1.8W;K为电键。开始时滑动变阻器的触头位于B端,现接通电键K,然后将触头缓慢地向A方滑动,当到达某一位置C处时,小灯泡刚好正常发光,则CB之间的电阻应为( )
A.10Ω B.20Ω C.15Ω D.5Ω
4.如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,放置一根长为L,质量为m,通过电流为I的导线,若使导线静止,应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为( )
A.B=mgsinα/IL,方向垂直斜面向下
B.B=mgsinα/IL,方向垂直水平面向上
C.B=mgtanα/IL,方向竖直向下
D.B=mgtanα/IL,方向水平向右
5.如图所示,两板间距为d的平行板电容器与一电源连接,电键S闭合,电容器两板间有一质量为m,带电量为q的微粒静止不动,下列各叙述中正确的是( )
A.微粒带正电
B.电源电动势的大小等于mgd/q
C.断开电键S,微粒将向下做加速运动
D.保持电键S闭合,把电容器两极板距离增大,微粒将向下做 加速运动
6.如图所示,在光滑的水平面上,有一个绝缘的弹簧振子,小球带负电,在振动过程中当弹簧压缩到最短时,突然加上一个沿水平向左的恒定的匀强电场,此后( )
A.振子的振幅将增大
B.振子的振幅将减小
C.振子的振幅将不变
D.因不知电场强度的大小,所以不能确定振幅的变化
7.在坐标原点的波源S产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速ν=400m/s,已知t=0时,波刚好传播到x=40m处,如图所示,在x=400m处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是( )
A.波源S开始振动时方向沿y轴负方向]
B.x=40m处的质点在t=0.5s时位移最大
C.接收器在t=1s时才能接收到此波
D.若波源S向x轴负方向运动,则接收器接收到的频率变小
8.如图所示,T是绕有两组线圈的闭合铁芯,线圈的绕向如图所示,D是理想的二极管,金属棒ab可在在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行,磁场方向垂直纸面向里。若电流计G中有电流通过,则ab棒的运动可能是(除ab棒有电阻外其余部分无电阻)( )
A.向左匀速运动
B.向右匀速运动
C.向左匀加速运动
D.向右匀加速运动
9.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A和B紧贴内壁分别在图中所示的水平面内作匀速圆周运动,则( )
A.球A的线速度必定大于球B的线速度
B.球A的角速度必定小于球B的角速度
C.球A的运动周期必定小于球B的运动周期
D.球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力
10.如下图所示,a、b是两个带有同种电荷的小球,用绝缘细线悬挂于同一点,两球静止时,它们距水平地面的高度相等,绳与竖直方向的夹角分别为α、β,且α<β.若同时剪断两根细线,空气阻力不计,两球带电量不变,则:( )
A. a、b两球同时落地
B. a球先落地
C. a球水平飞行的距离比b球大
D. a、b两球水平飞行的距离相等
二、填空题。(本题共4小题,每小题6分,共24分)
11.某物质的摩尔质量为M,密度为,阿伏加德罗常数为NA ,则该物质每个分子的质量m0 = ,每个分子的体积V0 = ,单位体积内所含有的分子数n= .
12.一个电流表G的内阻Rg =1kΩ.,满偏电流为Ig =500μA,其满偏电压为 V.现要把它改装成量程为15V的电压表,需串联的分压电阻为 Ω,50μA刻度处对应的电压值为 V.
13.某人在某星球上以ν0的初速度竖直上抛一物,经时间t落回原处,若星球半径为R,则在该星球上发射卫星的“第一宇宙速度”为
14.如图所示,下端封闭、上端开口、高h=5m、内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一质量m =10g、电荷量q=0.2C的小球,整个装置以v=5m/s的速度沿垂直于磁场方向进入B=0.2T、方向垂纸面向里的匀强磁场中,由于外力的作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端管口飞出( ).则小球带 (填“正电”或 “负电”) ,小球在管中运动时间为 ,小球在管内运动过程中增加的机械能为
三、计算题(本题6小题,共86分,第15、16两题各12分,第17、18两题各14分,第19题16分,第20题18分).
15.一辆电瓶车,人和车的总质量为150kg,由端电压为24V的电池组供电.当电瓶车在水平地面上以0.8 m/s的速度匀速行驶时,通过电动机的电流为5A,已知电瓶车与地面间的动摩擦因数为0.02.求此电动机线圈的内阻( )
16.一电阻为R的金属圆环,放在匀强磁场中,磁场与圆环所在平面垂直,如图(a)所示.已知通过圆环的磁通量随时间t的变化关系如图(b)所示,图中的最大磁通量φ0和变化周期T都是已知量, 求:
(1)在t=0到t=T/4的时间内,通过金属圆环某横截面的电荷量q.
(2)在t=0到t=2T的时间内,金属圆环所产生的电热Q.
17.如图所示,在铅板A上有一放射源O,它可向各个方向射出速率ν=2.04×107 m/s的β射线.B为金属网,A、B连接在电路上,电源电动势E=15V,内阻r=2.5Ω,滑动变阻器0~10Ω,图中滑动触头置于中点,A、B间距d=30cm,M为足够大的荧光屏,它紧挨着金属网外侧.已知β粒子的比荷e/m=1.7×1011C/ kg,不计β射线所形成的电流对电路的影响. 求:
(1)闭合开关S后,A、B间电场强度大小.
(2)β粒子运动到金属网B的最长时间.
18.如图(a)所示,一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的宽为=0.50m.一根质量为m=0.50kg的均匀金属导体棒ab静止在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中.ab棒的电阻为R=0.10Ω,其他各部分电阻均不计.开始时,磁感应强度B0=0.50T.
(1)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它做匀加速直线运动.此拉力T的大小随时间t的变化关系如图(b)所示.求匀加速运动的加速度及ab棒与导轨间的滑动摩擦力.
(2)若从某时刻(t=0)开始,调动磁感应强度的大小使其以ΔB/Δt=0.20T/s的变化率均匀增加.求经过多长时间ab棒开始滑动?此时通过ab棒的电流大小和方向如何?(ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等)
19.如图所示,空间分布着宽度为L,场强为E的匀强电场和磁感应强度大小均为B,且方向相反的匀强磁场,虚线为磁场分界线,右边磁场范围足够大,质量为m、电荷量为q的粒子从A点由静止释放后经过电场加速进入磁场,穿过中间磁场按某一路径再回到A点而重复前述过程,不粒子的重力,求:
(1)粒子进入磁场时的速度大小及其做圆周运动的半径.
(2)中间磁场的宽度d.
20.如图所示,长为2L的板面光滑且不导电的平板小车C放在光滑水平面上,车的右端有挡板,车的质量mC=4m.今在静止的平板车的左端放一个带电荷量为+q、质量为mA=m的金属块A,另将一绝缘小物块B放在平板车的中央,物块B的质量mB=2m.在整个空间加上一个水平方向的匀强电场时,金属块A由静止开始向右运动,A以速度υ0与B发生碰撞,碰后A以υ0/4的速度反弹回来,B以一定速度沿平板向右运动与C车的挡板相碰.碰后小车的速度等于碰前物块B速度的一半.物块A、B均视为质点,A、B相碰时的相互作用力远大于电场力.求:
(1)匀强电场的场强大小和方向;
(2)若A第二次和B相碰,判断是在B与C相碰之前还是相碰之后?
(3)A从第一次与B相碰到第二次与B相碰的这段时间内,电场力对A做的功。
L
6
8
0
4
3
2
2
T/N
1
t/s
b
B
N
Q
a
P
M
(a)
(b)
E,r
S
R
B
M
A
t/s
0
φ/Wb
h
v
3T/4
T
)α
)β
a
b
(
A
B
θ
右
左
T
m,q
D
b
G
a
10
30
20
y/cm
2T
X/m
T/2
T/4
(b)
(a)
40
v
0
(s)
S
m
E
(
m
A
B
L
E
K
d
A
C
B
A
φ0第九章《电场》第五课时 电势差 电势 电势能(二)
一、基础知识扫描
1、 电势与电场强度的关系
(1)电势和电场强度都是由电场本身的因素决定的,与检验电荷无关。
(2)在匀强电场中有关系式:
2、对公式的理解及应用
公式反映了电场强度与电势差之间的关系,有公式可知:电场强度的方向就是电势降低最快的方向。
公式的应用只适用于匀强电场,且应注意d的含义是表示某两点沿电场线方向上的距离。
对于非匀强电场,此公式可以用来定性分析某些问题。如在非匀强电场中,各相邻等势面的电势差为一定值时,那么E越大处,d越小,既等势面越密。
3、电场中的功能关系
(1)只有电场力做功,电势能和电荷的动能之和保持不变。
(2)只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能三者之和保持不变。即电势能和机械能之和保持不变。
(3)除电场力以外的力对带电体做功等于带电体电势能、动能之和的
变化
二、例题分析。
10、如图所示,A、B、C为方向与纸面平行的匀强电场中的三点,它们的连线组成一直角三角形,且BC=4cm,AB=5cm.当把电量为的点电荷从B点移到C点的过程中,电场力做功,而把该点电荷从A点移到B点需克服电场力做功,则电场强度的方向为__________,场强大小为- ________V/m.
2、如图所示,空间有一水平方向的匀强电场,初速度为v0的带电微粒从A点射入电场,在竖直平面内沿直线从A运动到B,在此过程中微粒的( )
A、 动能和电势能都减小,重力势能增加
B、 动能和重力势能都增加,电势能减小
C、 动能减小,重力势能和电势能都增加
D、 动能不变,重力势能增加,电势能减小
3、如图,O是一固定的点电荷,另一点电荷P从很远处以初速度v0射入点电荷O的电场,在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN。a、b、c是以O为中心,Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆,Rc―Rb=Rb―Ra。1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点。以表示点电荷P由1到2的过程中电场力的功的大小,表示由3到4的过程中电场力做的功的大小,则 ( )
A.=2
B.>2
C.P、O两电荷可能同号,也可能异号
D.P的初速度方向的延长线与O之间的距离可能为零
4、图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV。当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8eV时,它的动能应为( )
A 8eV B 13eV C 20eV 34eV
5、如图所示,一光滑绝缘细杆竖直放置,它与正电荷 Q为圆心的某一圆周交于b、c两点,质量为m,带电荷量为-q的有孔小球沿杆以A点静止开始下滑,已知q<求:(1)小球由A到B的过程中电场力做的功;
(2)A、C两点间的电势差.
6 质量为2m、带2q正电荷的小球A,起初静止在光滑绝缘水平面上,当另一质量为m、带q负电荷的小球B以速度v0离A而去的同时,释放A球,如图所示。若某时刻两球的电势能有最大值,求:
(1) 此时两球速度各多大?
(2)与开始时相比,电势能最多增加多少?
三、针对训练
1、如图所示,平行直线表示电场线,但未标方向,带电荷量为的微粒在电场中只受电场力的作用,由A点移到B点,动能损失0.1J,若A点电势为-10V,则( )
A、 B点的电势为10V
B、 电场线方向从右向左
C、 微粒的运动轨迹可能是轨迹1
D、微粒的运动轨迹可能是轨迹2
2、如图所示,为匀强电场中的一组等势面。已知相邻的两个等势面间的距离为0.1m,则匀强电场的场强大小为________V/m,场强方向为__________。
3、如图所示,在粗糙的水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速度释放一带有恒定电量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止,则从M点运动到N点的过程中( )
A、 小物块所是受电场力逐渐减小
B、 小物块具有的电势能逐渐减小
C、 M点的电势一点高于N点的电势
D、 小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功
3、某静电场沿方向的电势分布如图所示,则( )
A.在之间不存在沿方向的电场
B.在之间存在着沿方向的匀强电场
C.在之间存在着沿方向的匀强电场
D.在之间存在着沿方向的非匀强电场
4、如图,一绝缘细杆的两端各固定着一个小球,两小球带有等量异号的电荷,处于匀强电场中,电场方向如图中箭头所示。开始时,细杆与电场方向垂直,即在图中Ⅰ所示的位置;接着使细杆绕其中心转过90”,到达图中Ⅱ所示的位置;最后,使细杆移到图中Ⅲ所示的位置。以W1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功,W2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功,则有( )
A.W1=0,W2≠0 B.W1=0,W2=0
C.W1≠0,W2=0 D.W1≠0,W2≠0
5、如图所示,用绝缘细线悬挂一个带正电小球,置于水平向右的匀强电场中。将小球从最低点A无初速度释放,当小球通过B点时仍具有速度v,则这一过程中( )
A、 小球的重力势能增加 B、球的电势能减小
C、增加的重力势能等于减少的电势能
D、增加的重力势能小于减少的电势能
6如图所示,水平固定的小圆盘A带电荷量为Q,电势为零,从盘心处O释放一质量为m带电荷量为+q的小球,由于电场力的作用,小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的C点,OC=h,又知道过竖直线上B点时小球速度最大,由此可确定在Q所形成的电场中下述的物理量( )
A、B点场强 B、C点场强 C、B点电势 D、C点电势
7、在平行于纸面的匀强电场中,有a、b、c 三点,各点的电势分别为,,,已知,,ab和ac之间的夹角为600 ,如图(a)所示,求所在匀强电场的场强大小和方向。
8、如图所示,a、b、c为某电场的3个等势面,相邻两个等势面的电势差相等,其中等势面b的电势为0。一电子在该电场中运动,经等势面c时动能为20J,到达等势面a时动能为0。当电子运动到动能为15J时,若不计重力,它的电势能为多少?
9、如图所示,倾角为的300的直角三角形底边长为2L,底边处在水平位置,斜边为光滑绝缘导轨。现在底边中点O处固定一正电荷Q,让一质量为m,电量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下,滑到斜边的垂足D时速度为v,(将(1)(2)题正确选项前的标号填在括号内)
(1)在质点运动中不发生变化的是( )
1、动能 2、电势能和重力势能之和
3、动能和重力势能之和
4、动能、电势能、重力势能三者之和
A、1、2 B、2、3 C、4 D、2
(2)质点的运动是( )
A、匀加速运动 B、匀减速运动 C、先匀加速后匀减速运动 D、加速度随时间 变化的运动
(3)该质点到非常接近斜边底端C点时速率vc为多少?沿斜面下滑到C点的加速度ac为多少?
A
B
C
A
-40V
-20V
0
O
D
B
c
b
600
a
O
C
C
B
A
B
E
A
M
Q
N
A
B
1
2
-q
m
B
+2q
A
2m
C
B
+
A
Q
B
A
E
Ⅲ
-q
Ⅰ
-q
+q
-q
+q
+q
Ⅱ
20V
40V第十一章《磁场》第一课时 磁场 磁感应强度 磁感线
一、基础知识扫描
1、磁场
(1) 磁场是磁体、电流周围存在的一种物质
(2) 磁场的基本性质:
(3) 磁场的方向:
2、磁感线:
(1)定义
(2)磁感线的特点
(3)典型磁场:要掌握条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管形成磁场、匀强磁场及地磁场中的磁感线分布特点。
3、电流的磁场 安培定则
(1) 直线电流的磁场
(2) 环形电流的磁场
(3) 通电螺线管的磁场
磁感线的方向都可用安培定则判断。
4、磁感应强度
(1)定义:
(2)定义式:
(3)单位:
(4)方向:
5、磁现象的电本质
(1)、安培分子电流假说
内容:
解释现象:
(2)、磁现象的电本质:
(3)、磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的相互作用是通过磁场发生的。
(4)、磁性材料种类及用途
二、疑难知识点辨析
1、 对磁感应强度定义式B = 的理解
磁感应强度由磁场本身决定,就好象电场强度由电场本身决定一样,跟该点放不放通电导线无关。磁感应强度B的定义式也是其量度式,但用来测量的小段通电直导线必垂直放入磁场。如果小段通电直导线平行放入磁场,其所受安培力为零,但不能说磁感应强度为零,这点与检验电荷在电场中不同,而且磁感应强度方向不是通电导线的受力方向。
2、 地磁场的主要特点
地磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有三个:
1 地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近。
2 地磁场B的水平分量总是从地球南极指向北极,而竖直分量南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下。
3 在赤道平面上,距离地球表面相等的各点,磁感强度相等,且方向水平向北。
三、对点例题分析
1、 关于磁感线的说法,错误的是
A磁铁的磁感线从N极出发,到S极终止
B 沿磁感线方向磁场逐渐减弱
C 磁感线是自由单极(N极)子在磁场力作用下的运动轨迹
D 磁铁的周围小铁屑有规律的排列,正是磁感线真实存在的证明
2、 如图所示,电子沿y轴向右移动,则图中x轴正向上某点的磁场方向是( )
A + x轴方向
B - x轴方向
C + z轴方向
D - z轴方向
3、 如图所示,一束带电粒子沿水平方向平行地飞过小磁针的正上方时,小磁针的S段向纸内方向偏转,这一带电粒子束可能是( )
A. 由a向b飞行的正离子束
B. 由b向a飞行的正离子束
C. 由a向b飞行的负离子束
D. 由b向a飞行的负离子束
4、通电导体棒长度为= 0.1m,通过的电流强度为I = 1A,垂直于磁场方向放置在匀强磁场中时所受到的磁场力大小为F = 0.05N,则该匀强磁场的磁感应强度为 B = _______T;若使通过的电流强度增为I′= 2A,则所受到的磁场力大小为F′= ________N;当把通电导体棒取走,该处磁场的磁感应强度为 B′=_______T。
5、如图所示,有一根直导线上通以恒定电流I,方向垂直指向纸内,且和匀强磁场B垂直,则在图中圆周上,磁感应强度数值最大的点是( )
A a点
B b点
C c点
D d点
6、 关于磁现象的电本质,下列说法正确的是( )
A. 有磁必有电荷 B. 有电荷必有磁
C. 一切磁现象都起源于运动电荷,一切磁的作用都是运动电荷间的相互作用。
D. 根据安培的分子环流假说,在外部磁场作用下,物体内部分子电流取向大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极。
7、 如图所示,一根长直导线穿过有恒定电流的金属环的中心且垂直圆环的平面。导线和圆环中的电流方向如图中所示,则环受到的磁场力为( )
A. 沿环半径向外 B. 沿环的半径向内
C. 水平向左 D. 等于零
三、针对训练
1.关于磁场和磁感线的说法中正确的是( )
A、 磁感线就是小铁屑连成的曲线
B、 磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止
C、磁感线是磁场中客观存在的曲线,它可形象地描述磁场的强弱和方向
D、磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种客观存在的特殊物质
2、关于磁感应强度,正确的说法是( )
A 根据定义B = F/IL,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比,与IL成反比
B 磁感应强度B是矢量,方向与放入该点的通电导线受力方向相同
C 磁感应强度B是矢量,方向与通过该点的磁感线的切线方向相同
D 在确定的磁场中同一点的磁感应强度B是恒量,不同的点B可能不同,磁感线排列密的区域B较大
3、下列等式中成立的是( )
A、1特=1千克/安 秒2
B、1特=1千克 安/秒2
C、1特=1安/千克 秒2
D、1特=1安 秒2/千克
4、如图所示,环形导线周围有三只小磁针a、b、c,闭合开关S后,三只小磁针N极的偏转方向是( )
A 全向里 B 全向外
C a向里,b、c向外
D a、c向外,b向里
5、在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,如图所示,电流i1=i3 > i2 > i4,要想保留其中三根导线且使中心O点磁场最强,应切断哪一个电流( )
A i1 B i2
C i3 D i4
6、关于分子电流,下面说法中正确的是( )
A 分子电流假设最初是法国学者法拉第提出的
B 分子电流假设揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质,即磁场都是由电荷的运动形成的
C “分子电流”是专指分子内部存在的环形电流
D 分子电流假设无法解释加热“去磁现象”
7、根据图中合上开关后,小磁针A向右摆动的现象,分析小磁针B、C的转动方向
8、在如图所示的磁场中,与磁场方向垂直放置的一个含有铁芯的小螺线管,当螺线管通电时,它的P端向纸里运动,Q端向纸外运动,试标出螺线管的电流方向。
9、如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针,静止时N极指向左,请你判断电源的正负极。正极为 ;负极为 。
10(1)关于地球的自转,正确的说法有
A 线速度随纬度增大而减小 B角速度随纬度增大而减小
C自转周期等于一昼夜即24小时 D从北极看,自转是顺时针方向
(1) 随着纬度的增大,地球自转对地面重力加速度的影响,将
A增大 B减小 C无关 D无法确定
(2) 若地磁场是有地表带电产生的,则地表带电情况
A正电 B负电 C不带电 D无法确定
(3) 假若随年代推移,地球自转越来越快,当地面物体处于完全失重状态,(设地球半径为6400km),这时地球自转周期是
A 24h B 1h C 500s D 5000s
d
N
B
N
N
A
C
电源
S
电源
电源
N
B
O
电子流
ΖΧ
Y
Χ
c
b
a
i1
o
i2
d
c
b
a
B
S
i3
i4
c
S
N
电源
Q
P
× × × ×
× × × ×
× × × ×
PAGE
2周练17
班级_____学号______姓名______
1、如图所示,竖直放置的两光滑平行金属导轨置于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中,两根质量相同的金属棒a和b,和导轨紧密接触且可自由滑动,先固定a,释放b,当b速度达到10m/s时,再释放a,经过1s时间a的速度达到12m/s,则( )
A.当va=12m/s时,vb=18m/s
B. 当va=12m/s时,vb=22m/s
C.若导轨很长,它们最终的速度必相同
D.它们最终速度不相同,但速度差恒定
2、如图所示,A.B是两盏完全相同的白炽灯,L是电阻不计的电感线圈,如果断开开关S1,接通S2,A.B两灯都能同样发光。最初S1是接通的,S2是断开的。那么,可能出现的情况是( )
A.刚一接通S2,A灯就立即亮,而B灯则迟延一段时间才亮
B.刚接通S2时,线圈L中的电流为零
C.接通S2以后,A灯变亮,B灯由亮变暗
D.断开S2时,A灯立即熄灭,B灯先亮一下然后熄灭
3、如图所示,U型线框abcd处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,长度为L的直导线MN中间串有一个电压表跨接在ab和cd上且与ab垂直,它们之间的接触是完全光滑的。R为电阻,C为电容器,现令MN以速度v0向右匀速运动,用U表示电压表的读数,q表示电容器所带电量,C表示电容器的电容,F表示对MN的拉力,设电压表体积很小,使线圈切割磁感线对MN间的电压的影响可以忽略不计,则( )
A. B. F=0
C. U=0 F=0 D.
4、在10Ω的电阻上通以如图所示的交流电,则该交流电的电流的有效值为( )
A.10 B.20
C. D.
5、旋转电枢式交流发电机产生的感应电动势e =εmsinωt,如将电枢的匝数增加一倍,电枢的转速也增加一倍,其他条件不变,感应电动势的表达式将变为( )
A.e =2εmsin2ωt B.e =2εmsin4ωt
C.e =4εmsin2ωt D.e =4εmsin4ωt
6、如图所示为理想变压器,A1、A2为理想交流电流表,V1、V2为理想交流电压表,R1、R2、R3为电阻,原线圈两端接电压一定的正弦交流电,当开关S闭合时,各交流电表的示数变化情况应是( )
A.交流电流表A1读数变大
B. 交流电流表A2读数变大
C. 交流电压表V1读数变小
D. 交流电压表V2读数变小
7、匀强磁场磁感应强度B=0.2T,磁场宽度L=3m,一正方形金属框边长ab=l=1m,其电阻r=0.2Ω,金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图所示,求:
(1)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的I-t图线:
(2)画出ab两端电压的U-t图线
8、可绕固定轴OO 转动的正方形线框的边长l=0.5m,仅ab边有质量m=0.1kg,线框的总电阻R=1Ω,不计摩擦和空气阻力,线框从水平位置由静止释放,到达竖直位置历时0.1s,设线框始终处在竖直向下,磁感应强度为B=4×10-2T的匀强磁场中如图所示
(1) 这个过程中平均电流的大小和方向
(2) 若这个过程中产生的焦耳热Q=0.3J,线框达到竖直位置时ab边受到的安培力大小和方向
9、如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.2m,电阻R=0.4Ω,导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表示数U随时间t的变化关系如图b所示
(1) 试分析说明金属杆的运动情况
(2) 求第2s末外力F的瞬时功率;
10、如图所示,导体棒ab质量100g,用绝缘细线悬挂后,恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触,导轨上还放有质量200g的另一导体棒cd,整个装置处于竖直向上的B=0.2T的匀强磁场中,现将ab棒拉起0.8m高后无初速释放,当ab第一次摆到最低点与导轨瞬间接触后还能向左摆到0.45m高。试求:
(1) cd棒获得的速度大小;
(2) 此瞬间通过ab棒的电荷量
(3) 此过程回路产生的焦耳热
a
b
b
a
b
d
c
-10
20
t/s
T/3
T
0
i/A
R2
R3
S
R1
V1
V2
A2
A1
c
O
O
a
b
d
B
a
b
c
d
l
L
B
1
2
5
4
3
2
1
a
(a)
M
N
P
Q
F
R
V
3
0
S2
b
c
d
v0
RC
M
N
B
a
C
V
U/V
t/s
(b)
PAGE
1江苏省盐城中学2005~2006学年度第一学期期中考试
高三物理试题 (2005.11)
命题、校对:姜中进 审核:周建功
一、 本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.
1. 下列说法正确的是( )
A.热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体
B.第一类永动机是不可能制成的,因为它违反了能量守恒定律
C.第二类永动机是不可能制成的,因为它违反了能量守恒定律
D.现代科学真的是太了不起了,绝对零度是可以达到的。
2. 关于物体受静摩擦力作用的叙述中,正确的是( )
A.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
C.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直
D.静止的物体所受的静摩擦力一定为零
3. 、为电场中的两个点,如果的负电荷从点移动到点,电场力对电荷做了4×10-7J的正功,则 ( )
A.、两点间的电势差为
B.、两点间的电势差为
C.电荷的电势能增加了4×10-7J
D.电荷的电势能减少了4×10-7J
4. 下列叙述正确的是( )
A. 水的体积很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现
B. 气体总是很容易充满容器,这是分子间存在斥力的宏观表现
C. 压缩气体需要用力,这是分子间存在斥力的宏观表现
D. 用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这是分子间存在引力的宏观表现
5. 新年联欢会上,王小明同学讲了一个新编龟兔赛跑的故事,在这个故事中兔子与乌龟的位移—时间图象如图所示,为赛程的总位移,①为乌龟跑的图象,②为兔子跑的图象,下面是同学们关于故事情节的描述,其中正确的是( )
A.兔子与乌龟在比赛过程中,相遇过二次
B.乌龟做的是匀加速直线运动
C.兔子先到达终点
D.时刻兔子和乌龟的速度相等
6. 如图所示,水平地面上有两个完全相同的木块A、B,在水平推力F作用下运动,用 代表A、B间相互作用力( )
A.若地面是完全光滑的,则
B.若地面是完全光滑的,则
C.若地面动摩因数为
D.若地面动摩因数为
7. 如图所示,水平放置的平行板电容器两极板间距为d,带负电的微粒质量为m、带电量为q,它从上极板的边缘以初速度射入,沿直线从下极板N的边缘射出,则( )
A.微粒的加速度不为零
B.微粒的电势能增加了
C.两极板的电势差为
D.M板的电势低于N板的电势
8. 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P。快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。下面四个图象中,哪个图象正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系( )
9. 一个绕地球做半径为的匀速圆周运动的人造卫星,在轨道处炸裂成两块,两块质量之比为,其中A仍沿原轨道的轨迹运动,则( )
A. B也仍然沿原轨道运行
B. B绕地球运行的轨道半径要增大
C. A、B速率之比变为
D. A、B速率之比变为
10. 如图所示,一个劲度系数为k由绝缘材料制成的轻弹簧,一端固定,另一端与质量为的带电量为q的小球相连,静止在光滑水平面上。当加入如图所示的匀强电场E后,小球开始运动。下列说法正确的是( )
A. 球的速度为零时,弹簧伸长了
B. 球做简谐运动,振幅为
C. 运动过程中,弹簧的最大弹性势能为
D. 运动过程中,小球的电势能、动能和弹簧的弹性势能互相转化,且总量保持不变
二、本题共4小题,共22分,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.
11. 机械振动在介质中传播的过程中,出现波峰和波谷的波是 ,出现密部和疏部的波是 ,纵波中质点振动方向与波的传播方向 ,横波中质点振动方向与波的传播方向 .
12. 质量为m的球以速度运动,碰墙后以的速度被反弹回来,球与墙作用的时间为。则在球与墙的碰撞过程中:(1)小球动量的增量的大小为 ;(2)球对墙的平均作用力的大小为 。
13. 天文工作者观测某行星的半径为,自转周期为,它有一颗卫星,轨道半径为,绕行星公转周期为,则(1)该行星的平均密度为 ;(2)要在此行星的赤道上发射一颗同步人造卫星,使其轨道在赤道上方,则该人造卫星的轨道半径为 。
14. 如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长L = 0.1m,两板间距离 d = 0.4 cm,有一束相同的带电微粒以相同的初速度先后从两板中央平行极板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上。设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间。已知微粒质量为 m = 2×10-6kg,电量q = 1×10-8 C,电容器电容为C =10-6 F,取。则:(1)微粒入射的初速度的取值范围是 时,才能使第一个微粒的落点范围在下板中点到紧靠边缘的B点之内。(2)若带电微粒以第一问中初速度的最小值入射,则最多能有 个带电微粒落到下极板上(设处在临界状态的粒子不在计数范围内)。
三、本题共6小题,共88分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分. 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
15.飞机从一地起飞,到另一地降落,如果在竖直方向上的分速度vy与时间t的关系如图所示(作图时规定竖直向上的vy为正),则飞机在飞行过程中上升的最大高度是多少 在t1=2200s到t2=2400s一段时间内,它在竖直方向上的分加速度ay为多少
16. 如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20cm处放置一小物块A,其质量为m=2kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k=0.5),试求
⑴当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时,物块与圆盘间的摩擦力大小多大?方向如何?
⑵欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度多大?(取g=10m/s2)
17. 温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中,它是利用热敏电阻的随温度变化而变化的特性工作的。在图甲中,电源的电动势E=9.0V,内电阻可忽略不计;G为灵敏电流表,内阻Rg保持不变;R为热敏电阻,其电阻值与温度变化关系如图乙的R-t图线所示。闭合开关S,当R的温度等于20℃时,电流表示数I1=2mA,试求:(1)电流表内阻Rg的大小?
(2)则当电流表的示数I2=3.6mA时,热敏电阻R的温度是多少摄氏度?
18. 北京2005年10月12日电 神舟再度飞天,中华续写辉煌。北京时间10月12日9时9分52秒,我国自主研制的神舟六号载人飞船,在酒泉卫星发射中心发射升空后,准确进入预定轨道。神舟六号载人飞船的飞行,是我国第二次进行载人航天飞行,也是我国第一次将两名航天员(费俊龙、聂海胜)同时送上太空。则:
(1)当返回舱降到距地面30km时,回收着陆系统启动工作,相继完成拉出天线、抛掉底盖等一系列动作.当返回舱距地面20 km时,速度减为200m/s而匀速下落,此阶段重力加速度为(且近似认为不变),所受空气的阻力为,其中为大气的密度.是返回舱的运动速度,为阻力作用的面积.试写出返回舱在速度为时的质量表达式
(2)当返回舱降到距地面10km时,打开面积为1200㎡的降落伞,直到速度降到8.0m/s后又匀速下降.为实现软着陆(即着陆时返回舱的速度为0),当返回舱离地面1.2m时反冲发动机点火,返回舱此时的质量为2.7×103㎏,取m/s2(反冲发动机点火后,空气的阻力不计,可认为返回舱做匀减速直线运动)。求平均反冲推力的大小和反冲发动机对返回舱做的功.
19. 如图所示,水平放置长为L的平行金属板A和B的距离为d,它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN,现在A、B板上加上如图所示的方波电压,电压的正向值为U0,反向电压值为U0/2,且每隔T/2换向一次,现有质量为m、带正电且电量为q的粒子束从A、B的中点O沿平行于金属板方向源源不断的射入,设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T。不计重力的影响,则:
(1)在靶MN上距其中心点有粒子击中的范围是多少
(2)要使粒子能全部打在靶MN上,电压U0的数值应满足的条件是什么
(3)粒子能全部打在靶MN上,所有粒子中最大的动能是多少
20.如图,长为L=0.5m、质量为m=1.0kg的薄壁箱子,放在水平地面上,箱子与水平地面间的动摩擦因数=0.3.箱内有一质量也为m=1.0kg的小滑块,滑块与箱底间无摩擦.开始时箱子静止不动,小滑块以的恒定速度从箱子的A壁处向B壁处运动,之后与B壁碰撞.滑块与箱壁每次碰撞的时间极短,可忽略不计.滑块与箱壁每次碰撞过程中,系统的机械能没有损失..求:
(1)要使滑块与箱子这一系统损耗的总动能不超过其初始动能的50%,滑块与箱壁最多可碰撞几次?
(2)从滑块开始运动到滑块与箱壁刚完成第三次碰撞的期间,箱子克服摩擦力做功的平均功率是多少?
(,,,)
A
B
v
t
o
v0
v
t
o
v0
0.5v0
v
t
o
v0
0.5v0
v
t
o
v0
0.5v0
A B C D
L
B
m,q
d
v0
A
A
A
B
O
O/
M
N
d
t
2T
T
O
U0
-U0/2
uAB
一
高三物理期中试卷 (第 一 页 共 4 页)周练六
1. 质量为1kg的物体从30m高处自由下落2s,此时它的重力势能为 ( )
A.200J B.300J C.100J D.400J
2.一木块静止放在光滑水平面上,一颗子弹沿水平方向射入木块,若子弹进入木块的深度为S1,与此同时木块沿水平面移动了S2,设子弹在木块中受到的阻力大小不变,则在子弹进入木块的过程中:
①子弹损失的动能与木块获得的动能之比为(S1+ S2): S2 ;
②子弹损失的动能与系统获得的内能之比为(S1+ S2): S1 ;
③木块获得的动能与系统获得的内能之比为S2: S1 ;
④木块获得的动能与系统获得的内能之比为S1: S2 .
以上说法正确的是( )
A.①③ B.②④ C.①②③ D.②③④
3.如图所示,A、B两小球用细线跨过半径为R的光滑圆柱,圆柱固定在地面上.巳知,且,一开始两球与圆柱轴心等高,在B球释放后直到A球沿圆柱面上升到最高点的过程中( )
A.系统重力势能的减少是
B.系统重力势能的减少是
C.系统动能的增加是
D.A球到达圆柱体最高点时的速度大小为
4、如图所示,木板质量为M,长度为L,木块质量为m,大小可不计,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接,木块与木板间的动摩擦因数为μ。开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将m拉向木板的右端,拉力至少做功 ( )
A.μmgL B.2μmgL
C.μmgL/2 D.μ(M+m)gL
5. 自然长度为L、劲度系数为k的轻弹簧,一端固定于o点,另一端固定一质量为m的小球.当小球从与悬点o在同一水平面的A处无初速地释放,沿曲线运动到最低点B时,弹簧伸长了△L,如图所示.若小球在B处的速度大小为VB,则下列结论中正确的是 ( )
6、如图所示,一个圆弧形状的钢管竖直放置,一个小球从管A的正上方h1处自由下落,恰好能到达最高点C处;若小球从h2处自由下落,则它能从A运动到C又飞回A,则h1 :h2为( )
A、1:2 B、2:3
C、4:5 D、5:6
7.如图,一绳绕过两个滑轮,一端系着质量为M的重物,另一端系着质量为m的浮于水上的小船,开始时小船静止,并设法使重物也静止.释放重物后,重物下降一段距离到达p处时,小船的速度为υ,此时系在船上的斜绳与水平方向所夹的锐角为θ.若不计滑轮、绳的质量及一切阻力,求上述过程中重力对质量为M的重物做的功。
8.面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方体木块,木块边长为,密度为水的,质量为,开始时,木块静止,有一半没入水中,如图所示,现用力F将木块缓慢地压到池底,不计摩擦,求:
(1)从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中,池水势能的改变量。
(2)从开始到木块刚好完全没入水的过程中,力F所做的功。
附加题:如图所示,物体A从高为h的P处沿光滑曲面由静止开始下滑,物体B用长为l的细绳竖直悬挂在O点且刚好和平面上的Q点接触,已知mA=mB,P点的高度为h,平面部分的长度为S。若A和B碰撞时无能量损失。⑴若,碰撞后A、B各将做什么运动?⑵若l=h,且A与平面间的动摩擦因数为μ,则A、B可能碰撞几次?A最终位于何处专题四 圆周类问题
1 地球同步卫星到地心的距离r可由求出。已知式中a的单位是m,b的单位是s,c的单位是m /s2,则 ( )
A、 a是地球半径,b是地球自转的周期,c是地球表面处的重力加度
B、 a是地球半径,b是同步卫星绕地心运动的周期,c是同步卫星的加速度
C、 a是赤道周长,b是地球自转周期,c是同步卫星的加速度
D、 a是地球半径,b是同步卫星绕地心运动的周期,c是地球表面处的重力加速度。
2 如图所示,a、b、c是地球大气层外圆形轨道上的三颗卫星,a、b的质量相同,但小于c的质量,则
A、 b所需的向心力最小
B、 b、c的周期相同且大于a的周期
C、 b、c向心加速度大小相同且小于a的向心加速度
D、 b、c的线速度相同,且小于a的线速度
3 地球绕太阳公转的轨道半径1.49×1011m,公转的周期是3.16×107s,求太阳的质量是多少?
4 宇宙飞船由地球飞向月球,当飞到某一位置时,飞船中的宇航员感到自己不受重力作用,此时宇航员在空中的位置距地球中心 。(已知地球与月球中心距离,地球与月球的质量之比为81:1)。
5 某星球自转周期为T,在它的两极处用弹簧秤称得某物重W,在赤道上称得该物重W,求该星球的平均密度。
6、两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为 ∶=1∶8,则轨道把轨道半径之比和运行速度之比分别为( )
A.∶ = 4∶1 ∶ = 1∶2
B.∶ = 4∶1 ∶ = 2∶1
C.∶ = 1∶4 ∶ = 1∶2
D.∶ = 1∶4 ∶ = 2∶1
7、假如一个作圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍作圆周运动,则
A、根据公式,可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍。
B、根据公式,可知卫星所需的向心力将减小到原来的。
C、根据公式,可知地球提供的向心力将减小到原来的。
D、根据上述(B)和(C)中给出的公式,可知卫星运动的线速度将减小到原来的。
8、所谓“双星”就是在宇宙中有两颗相对距离较近的星球,离其它星球较远,质量分别为m和M,相距为d,如果它们的保持距离d不变,共同绕其连线上某点O,各自做匀速圆周运动,求O点的位置。
9如图所示,光滑管形圆轨道半径为R(管径远小于R),小球、b大小相同,质量相同,均为m,其直径略小于管径,能在管中无摩擦运动.两球先后以相同速度通过轨道最低点,且当小球在最低点时,小球b在最高点,以下说法正确的是
A. 速度v至少为,才能使两球在管内做圆周运动;
B.当时,小球b在轨道最高点对轨道无压力;
C.当小球b在最高点对轨道无压力时,小球比小球
b所需向心力大;
D.只要,小球对轨道最低点压力比小球b
对轨道最高点压力都大。
10如图甲所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳,下端拴一小物块A,上端固定在C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连.已知有一质量为的子弹B沿水平方向以速度射入A内(未穿透),接着两者一起绕C点在竖直面内做圆周运动,在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间的变化关系如图2所示. 已知子弹射入的时间极短,且图8-2-1乙中=0为A、B开始以相同速度运动的时刻,根据力学规律和题中(包括图)提供的信息,对反映悬挂系统本身性质的物理量(例如A的质量)及A、B一起运动过程中的守恒量,你能求得哪些定量的结果?
11 串列加速器是用来产生高能离子的装置.图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部处有很高的正电势U、、两端均有电极接地(电势为零).现将速度很低的负一价碳离子从a端输入当离子到达b处时,可被设在处的特殊装置将其电子剥离,成为价正离子,而不改变其速度大小,这些正价碳离子从端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动.已知碳离子的质量,基元电荷,求R.
12 如图单摆摆长为L,摆球质量为m,带有电荷+q,在垂直于纸面向里的磁感强度为B的匀强磁场中摆动,当其向左、向右分别通过最低点时,线上接力大小是否相等?
13、带量为+q的粒子在匀强磁场中运动,下列说法中正确的是( )。
A、只要速度大小相同,所受洛仑兹力就相同
B、如果把+q改为-q且速度反向大小不变,则洛仑兹力大小、方向均不变
C、洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场力一定与电荷速度方向垂直
D、粒子只受洛仑兹力而运动的,其动能、动量均不变
14、 两个粒子,带电量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速圆周运动 ( )
A.若速率相等,则半径必相等
B.若质量相等,则周期必相等
C.若动能相等,则周期必相等
D.若动量大小等,则半径必相等
15、电子、质子、中子和a粒子都以相同的速度由同一点垂直射入同一匀强磁场中,观测到如图3-4-16所示的四条轨迹,那么a粒子的运动轨迹为
A. 1; B.2;
C.3; D.4。
16 、如图所示,质量为m,带正电量q的粒子,垂直磁场方向从A射入匀强磁场,磁感应强度为B,途经P点。已知AP连线与入射方向成角。如图所示,则离子从A到P经历的时间为:
A、 B、
C、 D、
17、一质量为,电量为的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕固定的正电荷沿固定的光滑轨道做匀速圆周运动,若磁场方向垂直经它的运动平面,且作用在负电荷的电场力恰好是磁场力的三倍,则负电荷做圆周运动的角速度可能是
A、 B、 C、 D、
18 一个带电微粒在如图3-5-5所示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。则该带电微粒必然带_____,旋转方向为_____。若已知圆半径为r,电场强度为E磁感应强度为B,则线速度为_____。
19、如图所示,磁感应强度为特的匀强磁场,其方向垂直纸面向里。C、D为垂直于磁场的平面内的两点,它们之间的距离米。有一电子在磁场中运动,它经过C点时的速度与磁场垂直且和CD之间的夹角为。求:
(1)电子在C点所受的磁场力的方向如何?
(2)若电子在运动过程中还经过D点,则它的速率应是多少?
(3)电子由C到D所经过的时间是多少?
20、如图所示,是一个测量带电粒子质量的工作原理图,设法使某种有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束的轰击,失去一个电子变成正一价的离子。离子从狭缝以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速不计),加速后,再通过狭缝,射入磁感强度为B的匀强磁场,方向垂直磁场区的界面PQ。最后离子打到感光片上,形成垂直于纸面且平行于狭缝的细线。若测得细线到狭缝的距离为d。导出离子质量m的表达式。
21 如图所示,带电液滴从h高处自由落下,进入一个匀强电场与匀强磁场相互垂直的区域,磁场方向垂直纸面,电场强度为E,磁感强度为B。已知液滴在此区域中作匀速圆周运动,则圆周运动的半径。
22 如图示,ab是磁感强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场和电场强度为E,方向水平向右的分界面,今有一个电量与质量比为d的带正电粒子从a点垂直于磁场的方向以速度v进入磁场,不计重力,设a到屏M距离为L,求:(1)带电粒子射至屏M时的速率?(2)带电粒子射至屏M时的位置?
23.在竖直平面内有一圆形绝缘轨道,半径为R = 0.4 m,匀强磁场垂直于轨道平面向里,一质量为m = 1×10-3 kg、带电量为q = +3×10-2 C的小球,可在内壁滑动,如图甲所示.开始时,在最低点处给小球一个初速度v0,使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动,图乙(a)是小球在竖直平面内做圆周运动的速率v随时间变化的情况,图乙(b)是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况,结合图像所给数据,(取g = 10 m/s2)求:
(1) 磁感应强度B的大小;
(2) 小球初速度的大小。
24.平行金属,板长1.4m,两板相距30cm,两板间匀强磁场的B为1.3×10-3T,两板间所加电压随时间变化关系如图甲所示。当t=0时,有一个a粒子从左侧两板中央以V=4×103m/s的速度垂直于磁场方向射入,如图所示。不计a粒子的重力,求:该粒子能否穿过金属板间区域 若不能,打在何处 若能,则需多长时间 (已知a粒子电量q=3.2×10-19C,质量m=6.64×10-27Kg)
25如图甲,A、B两板间距为,板间电势差为U,C、D两板间距离和板长均为L,两板间加一如图乙所示的电压.在S处有一电量为q、质量为m的带电粒子,经A、B间电场加速又经C、D间电场偏转后进入一个垂直纸面向里的匀强磁场区域,磁感强度为B.不计重力影响,欲使该带电粒子经过某路径后能返回S处.求:
(1)匀强磁场的宽度L′至少为多少
(2)该带电粒子周期性运动的周期T.
专题四 圆周类问题
1、如图所示装置中,三个轮的半径分别为r、2r、4r,b点到圆心的距离为r,求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比。
2、如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后,下列说法正确的是( )
A、物体所受弹力增大,摩擦力也增大了
B、物体所受弹力增大,摩擦力减小了
C、物体所受弹力和摩擦力都减小了
D、物体所受弹力增大,摩擦力不变
3、设地球表面的重力加速度为g,物体在距地心4R(R是地球半径)处,由于地球的引力作用而产生的重力加速度g,,则g/g,为
A、1; B、1/9; C、1/4; D、1/16。
4、已知地球绕太阳公转的轨道半径r=1.491011m, 公转的周期T=3.16107s,求太阳的质量M。
5、宇航员在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球。经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时初速度增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为L。已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G。求该星球的质量M。
6、如果某行星有一颗卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T,则可估算此恒星的密度为多少
7、设卫星做圆周运动的轨道半径为r,运动周期为T,试证明:是一个常数,即对于同一天体的所有卫星来说,均相等。
8、某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者,他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星,试问,春分那天(太阳光直射赤道)在日落12小时内有多长时间该观察者看不见此卫星?已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度为g,地球自转周期为T,不考虑大气对光的折射。
9、如图所示,一摆长为L的摆,摆球质量为m,带电量为-q,如果在悬点A放一正电荷q,要使摆球能在竖直平面内做完整的圆周运动,则摆球在最低点的速度最小值应为多少?
。
10、如图所示,连接平行金属板P1和P2(板面垂直于纸面)的导线的一部分CD和另一连接电池的回路的一部分GH平行,CD和GH均在纸面内,金属板置于磁场中,磁场方向垂直纸面向里,当一束等离子体射入两金属板之间时,CD段导线受到力的方向为:
A.等离子体从右方射入时,CD受力的方向背离GH
B.等离子体从右方射入时,CD受力的方向指向GH
C.等离子体从左方射入时,CD受力的方向背离GH
D.等离子体从左方射入时,CD受力的方向指向GH
11、质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示,离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零),经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场,到达记录它的照相底片P上,设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x,可以判断:
A. 若离子束是同位素,则x越大,离子质量越大
B. 若离子束是同位素,则x越大,离子质量越小
C. 只要x相同,则离子质量一定相同
D. 只要x相同,则离子的荷质比一定相同
12.如图所示,在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感强 度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m、电量为q的正离子,速率都为v,对那些在xy平面内运动的离子,在磁场中可能到达的最大x= ,最大y= 。
13.如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E。一质量为m,电量为-q的粒子从坐标原点。沿着y轴正方向射出.射出之后,第三次到达x轴时,它与点o的距离为L,求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s(重力不计).
14.如图所示,一平板电容器的两极板M、N通过变阻器R与电源ε相连.在距N板较远处,有一磁感强度B为0.10T的匀强磁场,方向垂直纸面向外,磁场的边界面P与N板平行.不考虑重力场。
⑴当极板间的电压为4.5V时,一质量为1.0 ×10-12kg、电量为1.0×10-8C的点电荷q,从M由静止开始加速,并从N板上的小孔C射出,经金属屏蔽管C进入磁场.
①若要q经磁场后从N板的小孔D射进电容器内,则C、D之间的距离应为多少?
②当q回到M孔时的速度是多大?
⑵若在磁场区域内放置另一带负电的点电荷q,调节极板间的电压,再使q从M 板出发经C孔和G管进入磁场后,在磁场区域内仍然沿1小题中运动轨迹运动,则:
①点电荷Q应放在哪里?
②变阻器的滑键应向哪边移动?为什么?
15、如图所示,半径R=10cm的圆形匀强磁场区域边界跟y轴相切于坐标系原点O,磁感强度B=0.332T,方向垂直纸向里,在O处有一放射源S,可沿纸面向各个方向射出速率均为V=3.2×106m/s的a粒子。已知a粒子的质量m=6.64×10-27kg,电量q=3.2×10-19C。
(1)画出a粒子通过磁场空间做圆运动的圆心点的轨迹。
(2)求出a粒子通过磁场空间的最大偏转角。
(3)再以过O并垂直纸面的直线为轴旋转磁场区域,能使穿过磁场区域且偏转最大的a粒子射到正方向的y轴上,则圆形磁场直径OA至少应转过多大角度?
q
L
V0
θ
r
R
A
c
S
O
E
太阳光
d
a
b
E B
a b c
甲 乙
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6《电磁感应》第四课时自感现象
一.基础知识扫描
1.自感现象:(1)定义
(2)自感电流(自感电动势)的方向:
(3)自感电动势的大小:与导体中电流的变化率成正比
(3)自感现象产生的原因:是由于通过导体本身电流的变化。自感电动势的作用:阻碍导体中原来电流的变化(增反减同)。自感现象同样遵循楞次定律。自感电动势的大小决定于线圈本身的构造和穿过线圈磁通量变化的快慢。
(4)自感受系数L:
①决定因素:由线圈本身的性质决定,与线圈中的电流及线圈两端的电压均无关。②大小关系:线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,它的自感系数越大,线圈加了铁芯,自感系数也会增大。③L的物理意义:在线圈中电流强度的变化率相同的情况下,L越大,则自感电动势越大,自感现象越明显,说明L是表示线圈自感能力的物理量。
2.日光灯原理
(1)日光灯的构造
(2)电路
(3)启动器和镇流器的作用
二.疑难知识点辨析
1.自感现象的本质及“闪烁”条件
2.断电自感电路与通电自感电路
三.典型例题分析
例1.在图所示实验中,带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联。当合上电键K,灯A正常发光,试判断下列说法中哪些是正确的。
A.当断开K时,灯A立即熄火
B.当断开K时,灯A突然闪亮后熄灭
C.若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路,当断开K,灯A突然闪亮后熄灭
D.若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路,当断开K,灯A立即熄灭
例2.如图7—2—2所示,电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值是很小的。接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光。( )
A.在电路甲中,断开S,D将渐渐变暗
B.在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗
D.在电路乙中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗
例3. 如图所示是日光灯的结构示意图,若按图示的电路连接,关于日光灯发光的情况,下列叙述中正确的是 ( )
A.S1接通, S2, S3断开,日光灯就能正常发光
B.S1 S2接通,S3断开,日光灯就能正常发光
C.S3断开,接通S1 S2后,在断开S2,日光灯就能正常发光
D.当日光灯正常发光后,再接通S3,日光灯仍能正常发光
四.针对训练
1.在图中,L是自感线圈,当S接通的瞬间,通过灯A的电流方向是 ;当S断开的瞬间,通过灯A的电流方向是 。
2.当通过一个线圈的电流变化率增大时,线圈的自感系数 ,线圈的自感电动势 。(回答增大、减小、不变)
3.如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是( )
(A)合上开关K接通电路时,A2始终比A1亮
(B)合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮
(C)断开开关K切断电路时,A2先熄灭,A1过一会儿才熄灭
(D)断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭
4.如图所示电路中,L是自感系数足够大的线圈,它的电阻可忽略不计,D1和D2是两个完全相同的小灯泡。将电键K闭合,待灯泡亮度稳定后,再将电键K断开,则下列说法中正确的是( )
(A)K闭合瞬间,两灯同时亮,以后D1熄灭,D2变亮
(B)K闭合瞬间,D1先亮,D2后亮,最后两灯亮度一样
(C)K断开时,两灯都亮一下再慢慢熄灭
(D)K断开时,D2立即熄灭,D1亮一下再慢慢熄灭
5.如图所示,电源是两节普通1号干电池串联组成,D是额定电压为2.5V的手电筒用的小灯泡,L是电阻约为1Ω左右自感线系数很大的线圈,闭合开关K,看到的现象是( )
A.灯D过一会儿逐渐变亮
B.灯D立即发光,且亮度不变
C.灯D开始正常发光,然后变得较暗
D.灯D开始发很强的光,然后变为正常发光
6.有关自感现象,下列叙述中正确的是:………( )
A有铁芯的多匝金属线圈中,通过的电流强度不变时,无自感现象发生,线圈的自感系数为零
B 导体中所通电流发生变化时,产生的自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化
C 线圈中所通电流越大,产生的自感电动势也越大
D 线圈中所通电流变化越大,产生的自感电动势也越大
7.如图为一演示实验电路图,图中L是一带铁心的线圈,A是一灯泡,电键K处于闭合状态,电路是接通的,现将电键K打开,则在电路切断的瞬间,通过灯泡A的电流方向是从a 端到b,这个实验是用来演示______ 现象的。
8.在图所示电路中, 电池电动势ε=6V, 内阻r=0, A、B灯都标明“6V 0.3A”, R=20Ω. 电感线圈的直流电阻RL=20Ω. 求开关S闭合和断开的极短时间内, 通过A、B灯电流的变化情况.
9.如图所示电路,多匝线圈的电阻和电池的内阻可以忽略,两电阻的阻值都是R,电键S原来打开着,电流I0=E/2R,今合下电键将一个电阻短路,于是线圈中有自感电动势产生,这自感电动势( )
A.有阻碍电流的作用,最后电流由I0减小为零
B.有碍阻电流的作用,最后小于I0
C.有阻碍电流增大的作用,因而电流保持为I0不变
D.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是要增大到2I0
10.如图所示电路中,K是闭合的,此时流过线圈L和灯泡A的电流分别为iL和,且iL>iA,在t1时刻将K断开,那么流过灯泡A的电流随时间变化的图像将是下图中的哪一个?( )
11.如图16-5-13所示,A和B是电阻均为R 的电灯,L是自感系数较大的线圈,当S1闭合,S2断开且电路稳定时,A、B亮度相同,再闭合S2,待电路稳定后将S1断开,下列说法中正确的是:( )A、B灯立即熄灭
B、A灯将比原来更亮一些后再熄灭
C、有电流通过B灯,方向为c→d
D、有电流通过A灯,方向为b→a
12.日光灯电路主要是由日光灯管、镇流器和启动器组成,在日光灯正常工作的情况下,下列说法中正确的是( )
A.灯管点燃后,起动器中两个触片是分离的
B.灯管点燃后镇流器就没用了
C.镇流器的作用仅仅是在点燃灯管的瞬间提供高压
D.镇流器的另一个作用是将交流电变成直流电
13.请在下面的方框内画出普通日光灯的电路图。其中镇流器在灯管起动过
程中的作用是: 。
在日光灯管正常工作时的作用是: 。
图16-5-13
EMBED AutoCAD.Drawing.14
i
O
t1
-iL
-iR
iR
iL
C
t
i
O
t
t1
-iL
-iR
iR
iL
i
O
t
t1
-iL
-iR
iR
iL
B
i
O
t
t1
-iL
-iR
iR
iL
A
D
R
R
E
I0
S
S
L
D
L
S3
S1
S2
镇流器
220V
~
L
D
R
S
ε
S
ε
D
L
R
乙
甲
PAGE
1第十一章《磁场》第三课时安培力(二)
1、 基础知识扫描
1、 安培力与力学知识的综合应用
通电导体在磁场重力场中的平衡与加速运动问题的处理,要注意两点;
(1) 受力分析时安培力的方向千万不能跟着感觉走,应牢记安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直又跟电流方向垂直;
(2) 画出导体受力的平面图,作好这两点,剩下的问题就是纯力学问题了。
2、 安培力做功特点:
(1) 安培力做功与路径有关,所以绕闭合回路一周,安培力做功可以为正、可以为负,也可以为零,不象重力和电场力做功一定为零。
(2) 安培力做功的实质:起传递能量的作用,将电源的能量传递给通电导线,而磁场本身并不提供能量。如图所示,导体在安培力作用下向右运动,安培力作功的结果是将电能转化为导体的动能。安培力这种传递能量的特点和静摩擦力做功相似。
2、 对点例题
1在匀强磁场中放入通有相同电流的三条不同形状的导线,如图1示,每条导线的两个端点间的距离相等,那么所受磁场力最大的导线是( )
A、甲线最大 B、乙线最大
C、丙线最大 D、三条线一样大
2如图2示,固定螺线管M右侧有一正方形线框abcd,线框内通有恒定电流,其流向为abcd,当闭合开关S后,线框运动情况应为( )
A、ab向外,cd向里转动且向M靠拢
B、ab向里,cd向外转动且远离M
C、ad向外,bc向里转动且向M靠拢
D、ad向里,bc向外转动且远离M
3、下图所示的天平可用来测定磁感应强度。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为l,共N匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流I(方向如图)时,在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡。当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡。由此可知( )
A、垂直纸面向里,大小为(m1-m2)g/Nil
B、磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为mg/2Nil
C、B的方向垂直纸面向外,大小为(m1-m2)g/Nil
D、B的方向垂直纸面向外,大小为mg/2Nil
4、根据磁场对电流会产生作用力的原理,人们研制出一种新型的发射炮弹的装置—电磁炮,它的基本原理如图所示。把待发射的炮弹(导体)放置在强磁场中的两平行导轨上,给导轨通以大电流,使炮弹作为一个截流导体在磁场作用下沿导轨加速运动,并以某一速度发射出去,则( )
A、要使炮弹沿导轨向右发射,必须通以自M向N的电流
B、要想提高炮弹的发射速度,可适当增大电流
C、要想提高炮弹发射速度,可适当增大磁感应强度
D、使电流和磁感应强度的方向同时反向,炮弹的发射方向也随之反向。
5、如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度B=0.5T、竖直向上的匀强磁场中。当金属棒中通过稳恒电流I后,金属棒向纸外摆动,摆动过程中的最大偏角θ=60°(取g=10m/s2),
求:(1)金属棒中电流大小和方向
(2)金属棒在摆动过程中动能的最大值
三、针对训练
1、下列正确的叙述是( )
A 电荷在某处不受电场力作用时,该处的电场强度一定为零
B 一小段通电导线在某处不受磁场力作用时,该处的磁感强度一定为零
C 把一检验电荷放在电场中某点时,电荷所受电场力与其电量的比值叫做该点
的电场强度
D 把一小段通电导线放在磁场中某处时,该导线所受磁场力与其长度和电流强度
乘积的比值叫做该处的磁感强度
2、将空心线圈通以大小和方向改变的电流,由某一端沿中心轴线方向射入一束电子流,则电子在线圈内的运动情况是: ( )
A、简谐运动 B、匀速直线运动
C、匀变速直线运动 D、匀速圆周运动
3、如图所示。一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈 上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直于纸面向外运动,则:( )
A、将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极
B、将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极
C、将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极
D、将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极
4、如图所示,一根通有电流I1的长直导线在通有电流I2的矩形线圈的平面内,导线固定,线圈将会出现的现象是: ( )
A、 向着导线转动 B、 向着导线平动
C、 绕轴OO’转动 D、 绕轴NN’转动
5、如图所示,两根平行放置的长直导线和载有大小相同方向相反的电流,受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,受到的磁场力大小变为F2,则此时受到的磁场力大小变为( )
A、F2 B、F1 —F2 C、F1 +F2 D、2F1 +F2
6、一密度为ρ=6g/cm3,横截面积S=10mm2金属环,处于径向对称,方向发散的磁场中。环上各点的磁感应强度为B=0.70T,与环面成600角。若在环中通以顺时针方向电流I=2A(俯视),并保持0.2秒,环将做什么运动?上升的高度是多少?
7、 如图所示,金属棒MN质量为m=5g,放在宽度为L=1m的光滑水平金属导轨上,匀强磁场竖直向上,磁感应强度B=0.5T,电容器的电容C=200μF,电源电动势E=16V,导轨距离地面的高度为h=0.8m。将单刀双掷开关S先掷向位置a,使电容器充电到稳定状态;然后将开关S掷向位置b,金属棒MN被水平抛出,落到距轨道末端水平距离s=6.4cm的位置。设在金属棒通电的极短时间内电流不变,取g=10m/s2,求金属棒离开导轨后电容器两极间的电压。
8、在倾角为α的光滑斜面上,放一根通电导线 AB,电流的方向为A→B,AB长为L,质量为m,放置时与水平面平行,如图所示,将磁感应强度大小为B的磁场竖直向上加在导线所在处,此时导线静止,那么导线中的电流强度为多大?如果导线与斜面有摩擦,动摩擦因数为μ,为使导线保持静止,电流强度I应在什么范围内?(μ< tanα)。
9、如图所示,MN、PQ为平行光滑导轨,其电阻忽略不计,与地面成30°角固定.N、Q间接一电阻R′=1.0Ω,M、P端与电池组和开关组成回路,电动势E=6V,内阻r=1.0Ω,导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场.现将一条质量m=40g,电阻R=1.0Ω的金属导线置于导轨上,并保持导线ab水平.已知导轨间距L=0.1m,当开关S接通后导线ab恰静止不动.
(1)试计算磁感应强度大小;
(2)若ab静止时距地面的高度为0.5m,断开S,ab沿导轨下滑到底端时的速度大小为2.0m/s.试求该过程中 R′上得到的电热.(取g=10m/s2)
图7
B
E
C
N
M
b
a
S
h
s
B
N
M
图6
F
磁场
I
l
E
α
B
B
θ /
θ /
O /
O
B
A
图1
图2
I2
I1
O
O’
N’
N
c
d
b
N
a
M
m2
m1
I
I
b
a
PAGE
1动量、能量补充练习
1.如图所示,金属棒ab的电阻为R=20 W,在F=2 N的水平外力作用下,以v=0.2 m/s的速度沿水平放置的金属导轨匀速滑动,金属导轨的平面与磁场垂直,电流表与导轨的电阻均不计,金属棒在滑动过程中有50%的机械能转化为电能,求电流表的读数.
2.一个质量M=0.2kg的小球,静止在高度h=5.0m的直杆上,一颗m=0.01kg子弹,以水平速度v0击中小球,并留在球内,小球落地离杆水平距离s=20m.则子弹初速度v0大小是多少(取g=10m/s2,不计空气阻力).
3.如图所示,质量为M的车静置在光滑水平面上,车右侧内壁固定有发射装置.车左侧固定有砂袋,发射器口到砂袋的距离为d,把质量为m的弹丸压入发射器,发射后弹丸最终射入砂袋中,求这一过程中车移动的距离.
4.如图所示,两个质量均为m的物块A、B通过轻弹簧连在一起,并静止于光滑水平面上,另一物块C以一定的初速度向右匀速运动,与A发生碰撞并粘在一起,若要使弹簧具有最大弹性势能时,A、B、C及弹簧组成的系统的动能刚好是势能的2倍,则C的质量应满足什么条件
5.如图所示,斜面倾角θ=30 °,另一边与地面垂直,高为H,斜面顶点有一定滑轮,物块A和B的质量分别为m1和m2,通过轻而软的细绳连结并跨过定滑轮,开始时两物块都位于与地面的垂直距离为H /2的位置上,释放两物块后,A沿斜面无摩擦地上滑,B沿斜面的竖直边下落,若物块A恰好能达到斜面的顶点,试求m1和m2的比值.(滑轮质量、半径及摩擦均可忽略)
6.在光滑的水平桌面上有质量分别为M=0.6kg,m=0.2kg的两个小球,中间夹着一个被压缩的具有EP=10.8J弹性势能的轻弹簧(弹簧与两球不相连),原来处于静止状态,突然释放弹簧,球m脱离弹簧后滑向与水平面相切,半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道,如图所示,g取10m/s2.求:
(1)球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量;
(2)若要使球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离最大,则圆形轨道的半径R应为多大 落地点到A点的最大距离为多少
参考答案
1、解:依题意:
=0.1 A
3.解:子弹和小车组成的系统在这一过程中水平方向上动量守恒所以有:mv1-Mv2=0 两边都乘以时间t得 ms1-Ms2=0
又因为s1+s2=d 所以
4.解:A与C发生碰撞过程动量守恒,有mCv0=(mC+m)v1 ①
当弹簧弹性势能最大时A、B、C速度相等 由动量守恒得(mC+m)v1=(mC+2m)v2 ②
A和C一起运动过程机械能守恒,所以有: ③
④
联立①②③④得mC=m
5. 解 B下落过程中,对系统由机械能守恒定律有:
m2g = m1gsinθ + (m1+m2)v2?……4分
以后对A上升至顶点过程由动能定理有:
m1v2 = m1g (-Hsinθ)?……………… 4分
所以 =?……………
6.解:(1)弹簧释放,由动量守恒得 Mv1+mv2=0 ① 由机械能守恒得 ②
解①②得:v2=9m/s,方向向右.球m由A到B过程中机械能守恒有
解得:vB=8m/s方向向左.则合外力冲量 ΔI=mvB-mv2=m(vB-v2)=3.4N·s,方向向左
(2)设半径为r时,飞出B后水平位移最大,由A到B机械能守恒,有 ①
在最高点由牛顿第二定律得: ② 且N≥0 ③
若能飞出,飞出后以vB为初速度做平抛运动,则有s=vBt ④ ⑤
解①②③得 解①④⑤得 当8.1-4r=4r时,即 时,
s为最大,即 此时 成立.
………… 6分
h
s
v0盐城中学高三物理周日考试卷(06、01、15)
一.选择题(共40分)
1.热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性。下列哪个过程能够实现而又不引起其他变化? ( )
A.机械能可以全部转化为内能
B.内能可以全部转化为机械能
C.热量可以从低温物体传给高温物体
D.两种均匀混合的气体会自动地分开
2.如图所示电路中,A,B是两个完全相同的灯泡,L是一个理想电感线圈(自感系数很大,直流电阻为零),关于S闭合与断开时,A、B的亮度情况正确的是 ( ) A.S闭合时,A立即亮,然后逐渐熄灭
B.S闭合时,B立即亮,然后逐渐熄灭
C.S闭合足够长时间后,B灯发光,而A不发光
D.S闭合足够长时间后再断开S,B立即熄灭,而A逐渐熄灭
3.为了测定某辆轿车在平直路上起动时的加速度(轿车起动时的运动可近似看做匀加速运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片,如图所示.如果拍摄时每隔2秒曝光一次,轿车车身总长为4.5m,那么这辆轿车的加速度为 ( )
A.1m/s2 B.2m/s2 C.3m/s2 D.4m/s2
4.如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波的在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200,下列说法中正确的是 ( )
A.图示时刻质点b的加速度正在增加
B.从图示时刻开始,经过0.01s,质点a通过的路程为0.8m
C.遇此波发生稳定干涉现象的波的频率必为50 Hz
D.遇此波发生明显衍射现象的障碍物的尺寸一定大于4m
5.以下四种情况中,可以使空间与直线aOb垂直的平面上出现如图所示的一组以O为圆心的同心圆状闭合的电场线的是( )
?A.在O点有点电荷
?B.沿a到b方向有恒定电流
?C.沿a到b方向的磁场在减弱
?D.沿a到b方向的磁场在增强
6.如图所示,在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C,在某一时刻恰好在同一直线上,下列说法中正确的是 ( )
?A.根据v=可知vA<vB<vC
?B.根据万有引力定律,可知FA>FB>FC
?C.向心加速度aA>aB>aC
?D.运动一周后,A先回到原地点
7.图中粗线是地磁场的磁感线,则以下相关信息正确的是 ( )
A.地磁场对宇宙射线具有一定的阻挡作用
B.有些高能带电粒子能射向地球的两极
C.图中P端表示地球的北极
D.图中粒子带正电
8.有两个带异种电荷的粒子A和B,带电量分别为5q和-q,质量分别为5m和m,两者相距L,如图所示。它们之间除了相互作用的电场力之外,不受其它力的作用。若要始终保持A、B之间的距离不变,则关于这两粒子运动情况的描述正确的是 ( )
A.都做匀速圆周运动,且运动速率相同
B.都做匀速圆周运动,且运动周期相同
C.都做匀速圆周运动,且向心加速度大小相同
D.不一定做匀速圆周运动
9.如图所示,A、B、C三个物体通过细线、光滑的轻质滑轮连接成如图装置,整个装置
保持静止.C是一只砂箱,砂子和箱的重力都等于G.打开箱子下端的小孔,使砂均匀流出,经过时间t0,砂子流完.下面四条图线中表示了这个过程中桌面对物体B的摩擦力f随时间变化关系的是:( )
10.如图(甲)所示中bacd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m的导体
棒PQ与ab、cd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放于垂直框架平面的变化的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图(乙)所示,PQ始终静止,则0~t1内(t=0时刻,安培力大于mgsinθ)PQ受到的摩擦力Ff的分析情况正确的是 ( )
A.Ff先减小后增大,且在t1时刻为零
B.Ff先减小后增大,且在t1时刻Ff=mgsinθ
C.Ff先增大后减小,且在t1时刻为最大值
D.Ff先增大后减小,且在t1时刻Ff=mgsinθ
二.实验题(共22分)
11.(4分)(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,结果如图(甲)所示,则读数是 m.m
用主尺最小分度为1mm,游标上有20个分刻度的游标卡尺测一工件长度,如图(乙)所示,则读数是 mm。
(2). (12分) 像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图甲所示的装置测量滑块和长lm左右的木块间的动摩擦因数μ,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为s和s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d,卡尺读数如图乙所示。
①读出滑块的宽度= cm。
② 滑块通过光电门1的速度 = m/s,滑块通过光电门2的速度 = m/s。
③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为,为完成测量,除了研究、和两个光电门之间的距离外,还需测量的物理量是 (说明各量的物理意义,同时指明代表物理量的字母)。
④用③中各量求解动摩擦因数的表达式μ= (用字母表示)。
12.(6分)为了测量电流表A1的内阻,采用如图所示电路,其中电流表A1:0—300μA,内阻约100(待测);标准电流表A2:0—200μA;电阻箱R1:0—999.9;电池E:电动势3V,内阻不计;可变电阻R2;保护电阻R3。
接好电路后,将可变电阻器R2和电阻箱R1适当调节后,将单刀双掷开关S2掷到1处,接通开关S1,调节可变电阻R2,使电流表的读数都是150μA,然后将单刀双掷开关掷到2处,调节电阻箱R1,使标准电流表A2的读数仍为150μA。
(1)若此时电阻箱的电阻为92.8Ω,
则电流表A1的内阻值Rg = Ω。
(2)为了保证两块电流表的安全使用,
限流电阻R3的阻应选 。
A.100Ω B.150Ω C.10kΩ D.15kΩ
(3)可变电阻R2的阻值应选 。
A.0~2kΩ B.0~5kΩ C.0~200Ω D.0~500Ω
三.计算题(共88分)
13.(10分)如图所示中A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm。把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-1.73×10-3J。则求该匀强电场的场强大小和方向。
14.(12分) 人们受小鸟在空中飞翔的启发而发明了飞机,小鸟扇动翅膀获得向上的举力可表示为F=kSv2,式中S为翅膀的面积,v为小鸟的飞行速度,k为比例系数。一个质量为100g、翅膀长为a、宽为b的燕子,其最小的飞行速度为12m/s。假如飞机飞行时获得的向上举力与小鸟飞行时获得的举力有同样的规律,一架质量为1080kg的飞机,机翼长宽分别为燕子翅膀长宽的20和15倍,那么此飞机的起飞速度多大?
15.(15分)如图所示,在B=0.5T的匀强磁场中垂直于磁场方向水平放置的相距h=0.1m两平行光滑金属导轨MN和PQ,导轨电阻不计,在两平行金属导轨的端点接有一阻值R=0.3Ω的电阻,导轨上跨放一根长为L=0.2m的每米长电阻为r=2Ω/m的金属棒ab、在外力作用下以速度v=4m/s向左作匀速运动,求:
(1)电阻R中的电流强度的大小和方向.
(2)使金属棒运动的外力大小及其功率.
(3)金属棒两端a、b间的电势差.
16.(16分)如图所示,质量为M=3kg的木板静止在光滑水平面上,板的右端放一质量为m=1kg的小铁块,现给铁块一个水平向左速度V0=4m/s,铁块在木板上滑行,与固定在木板左端的水平轻弹簧相碰后又返回,且恰好停在木板右端,求铁块与弹簧相碰过程中,弹性势能的最大值EP。
17.(17分).如图所示,在xoy平面内的第三象限中有沿-y方向的匀强电场,场强大小为E.在第一和第二象限有匀强磁场,方向垂直于坐标平面向里.有一个质量为m、电荷量为e的电子,从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场(不计电子所受重力).经电场偏转后,沿着与x轴负方向成45°角进入磁场,并能返回到原出发点P.
(1)简要说明电子的运动情况,并画出电子运动轨迹的示意图;
(2)求P点距坐标原点的距离;
(3)电子从P点出发经多长时间再次返回P点
18.(18分)在光滑的水平面上有一宽d=2m的磁场区域,磁感应强度大小B=1T、方向竖直向下,如图所示。一质量为m=2kg,边长L=1m的正方形线框abcd静止在图示位置(此时ab边刚好在磁场的边界上),整个线框的总电阻R=2Ω。现用力F向右拉动线框,使线框以加速度a=2m/s2匀加速通过磁场区域。
⑴求这一过程中拉力F的最大值。
⑵画出从线框进入磁场到穿出磁场的过程中拉力F随时间变化的F-t图线。
⑶求这一过程中安培力的冲量。
V0
5m
m
O
L1
L2
A
B
θ
a
b
c
d
P
Q
图(甲)
图(乙)
B/T
t/s
t1
0
t2
S
R
L
C
A
B
光电计时器
光电门
显示屏
00.0
a
b
图甲
N
1
2
L
d
P
Q
M
图乙
5
6
7
cm
0
5
10
15
20
F
m
M
B
C
A
600
d
c
b
a
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1《电磁感应》第四课时自感现象
一.基础知识扫描
1.自感现象:(1)定义
(2)自感电流(自感电动势)的方向:
(3)自感电动势的大小:与导体中电流的变化率成正比
(3)自感现象产生的原因:是由于通过导体本身电流的变化。自感电动势的作用:阻碍导体中原来电流的变化(增反减同)。自感现象同样遵循楞次定律。自感电动势的大小决定于线圈本身的构造和穿过线圈磁通量变化的快慢。
(4)自感受系数L:
①决定因素:由线圈本身的性质决定,与线圈中的电流及线圈两端的电压均无关。②大小关系:线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,它的自感系数越大,线圈加了铁芯,自感系数也会增大。③L的物理意义:在线圈中电流强度的变化率相同的情况下,L越大,则自感电动势越大,自感现象越明显,说明L是表示线圈自感能力的物理量。
2.日光灯原理
(1)日光灯的构造
(2)电路
(3)启动器和镇流器的作用
二.疑难知识点辨析
1.自感现象的本质及“闪烁”条件
2.断电自感电路与通电自感电路
三.典型例题分析
例1.在图所示实验中,带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联。当合上电键K,灯A正常发光,试判断下列说法中哪些是正确的。
A.当断开K时,灯A立即熄火
B.当断开K时,灯A突然闪亮后熄灭
C.若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路,当断开K,灯A突然闪亮后熄灭
D.若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路,当断开K,灯A立即熄灭
例2.如图7—2—2所示,电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值是很小的。接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光。( )
A.在电路甲中,断开S,D将渐渐变暗
B.在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗
D.在电路乙中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗
例3. 如图所示是日光灯的结构示意图,若按图示的电路连接,关于日光灯发光的情况,下列叙述中正确的是 ( )
A.S1接通, S2, S3断开,日光灯就能正常发光
B.S1 S2接通,S3断开,日光灯就能正常发光
C.S3断开,接通S1 S2后,在断开S2,日光灯就能正常发光
D.当日光灯正常发光后,再接通S3,日光灯仍能正常发光
四.针对训练
1.在图中,L是自感线圈,当S接通的瞬间,通过灯A的电流方向是 ;当S断开的瞬间,通过灯A的电流方向是 。
2.当通过一个线圈的电流变化率增大时,线圈的自感系数 ,线圈的自感电动势 。(回答增大、减小、不变)
3.如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是( )
(A)合上开关K接通电路时,A2始终比A1亮
(B)合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮
(C)断开开关K切断电路时,A2先熄灭,A1过一会儿才熄灭
(D)断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭
4.如图所示电路中,L是自感系数足够大的线圈,它的电阻可忽略不计,D1和D2是两个完全相同的小灯泡。将电键K闭合,待灯泡亮度稳定后,再将电键K断开,则下列说法中正确的是( )
(A)K闭合瞬间,两灯同时亮,以后D1熄灭,D2变亮
(B)K闭合瞬间,D1先亮,D2后亮,最后两灯亮度一样
(C)K断开时,两灯都亮一下再慢慢熄灭
(D)K断开时,D2立即熄灭,D1亮一下再慢慢熄灭
5.如图所示,电源是两节普通1号干电池串联组成,D是额定电压为2.5V的手电筒用的小灯泡,L是电阻约为1Ω左右自感线系数很大的线圈,闭合开关K,看到的现象是( )
A.灯D过一会儿逐渐变亮
B.灯D立即发光,且亮度不变
C.灯D开始正常发光,然后变得较暗
D.灯D开始发很强的光,然后变为正常发光
6.有关自感现象,下列叙述中正确的是:………( )
A有铁芯的多匝金属线圈中,通过的电流强度不变时,无自感现象发生,线圈的自感系数为零
B 导体中所通电流发生变化时,产生的自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化
C 线圈中所通电流越大,产生的自感电动势也越大
D 线圈中所通电流变化越大,产生的自感电动势也越大
7.如图为一演示实验电路图,图中L是一带铁心的线圈,A是一灯泡,电键K处于闭合状态,电路是接通的,现将电键K打开,则在电路切断的瞬间,通过灯泡A的电流方向是从a 端到b,这个实验是用来演示______ 现象的。
8.在图所示电路中, 电池电动势ε=6V, 内阻r=0, A、B灯都标明“6V 0.3A”, R=20Ω. 电感线圈的直流电阻RL=20Ω. 求开关S闭合和断开的极短时间内, 通过A、B灯电流的变化情况.
9.如图所示电路,多匝线圈的电阻和电池的内阻可以忽略,两电阻的阻值都是R,电键S原来打开着,电流I0=E/2R,今合下电键将一个电阻短路,于是线圈中有自感电动势产生,这自感电动势( )
A.有阻碍电流的作用,最后电流由I0减小为零
B.有碍阻电流的作用,最后小于I0
C.有阻碍电流增大的作用,因而电流保持为I0不变
D.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是要增大到2I0
10.如图所示电路中,K是闭合的,此时流过线圈L和灯泡A的电流分别为iL和,且iL>iA,在t1时刻将K断开,那么流过灯泡A的电流随时间变化的图像将是下图中的哪一个?( )
六
11.如图16-5-13所示,A和B是电阻均为R 的电灯,L是自感系数较大的线圈,当S1闭合,S2断开且电路稳定时,A、B亮度相同,再闭合S2,待电路稳定后将S1断开,下列说法中正确的是:( )A、B灯立即熄灭
B、A灯将比原来更亮一些后再熄灭
C、有电流通过B灯,方向为c→d
D、有电流通过A灯,方向为b→a
12.日光灯电路主要是由日光灯管、镇流器和启动器组成,在日光灯正常工作的情况下,下列说法中正确的是( )
A.灯管点燃后,起动器中两个触片是分离的
B.灯管点燃后镇流器就没用了
C.镇流器的作用仅仅是在点燃灯管的瞬间提供高压
D.镇流器的另一个作用是将交流电变成直流电
13.请在下面的方框内画出普通日光灯的电路图。其中镇流器在灯管起动过
程中的作用是: 。
在日光灯管正常工作时的作用是: 。
甲
乙
R
L
D
ε
S
ε
S
R
D
L
R
S3
S1
S2
镇流器
220V
~
R
INCLUDEPICTURE "http://beike./1/zk16/text/Image11378.gif" \* MERGEFORMATINET
E
I0
S
L
D
L
S
图16-5-13
D
A
iL
iR
-iR
-iL
t1
t
O
i
B
iL
iR
-iR
-iL
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t
O
i
iL
iR
-iR
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t1
t
O
i
t
C
iL
iR
-iR
-iL
t1
O
i
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2物理周练练习三
一、选择题(40分)
1.下列关于电磁波的说法中,正确的是( )
A.各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
B.红外线有显著的热作用,紫外线有显著的化学作用
C.X射线的穿透本领比γ射线更强
D.在电磁波谱中,X射线与γ射线有很大的重叠区域,但二者产生机理是不一样的
2. 一束光从空气射向折射率,的某种玻璃的表面,如图所示,i代表入射角,则 ( )
A.当i>450时会发生全反射现象
B.无论入射角i是多大,折射角r都不会超过450
C.欲使折射角r=300,应以i=450的角度入射
D.当入射角时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直
3. 如图所示,实线是某时刻的波形图象,虚线表示0.2s后的波形图象
A.若这列波向左传播,则可确定它传播的距离的大小
B.若这列波向右传播,则可求它的最大周期
C.若波速是35m/s,则波的传播方向向右
D.不管波的传播方向如何,由图象都可以确定x=0的质点在0.2s时间内的位移和路程
4. 如图所示,质量为m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态. 当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为
A.0
B.大小为g,方向竖直向下
C.大小为,方向垂直于木板向下
D.大小为,方向水平向右
5. 我国发射的神州六号载人宇宙飞船的周期约为90min,如果把它绕地球的运动看做是匀速圆周运动,飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比,假设它们质量相等,下列判断中正确的是( )
A.飞船受到的向心力大于同步卫星受到的向心力
B.飞船的动能小于同步卫星的动能
C.飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径
D.发射飞船过程需要的能量小于发射同步卫星过程需要的能量
6.如图所示电路,平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑动端C相连接。电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场。在保证电子还能穿出平行板间电场的情况下,若使滑动变阻器的滑动端C上移,则关于电容器极板上所带电量q和电子穿越平行板所需的时间t的说法正确的是
A.电量q增大,时间t也增大
B.电量q不变,时间t增大
C.电量q增大,时间t不变
D.电量q不变,时间t也不变
7.如图为一自耦变压器,它的特点是铁芯上只绕有一个线圈。把整个线圈作为原线圈,而取线圈的一部分作为副线圈。原线圈接正弦交流电压U,电流表均为理想电表。当触头P向上移动时,两个电表的读数变化情况为
A.A1读数变小 B.A1读数变大
C.A2读数不变 D.A2读数变小
8. 在北戴河旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和(均可看作斜面).甲、乙两名旅游者分别乘两个相同完全的滑沙撬从A点由静止开始分别沿AB和滑下,最后都停在水平沙面BC上,如图所示.设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同,斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的,滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动.则下列说法中正确的是
A.甲在B点的速率一定大于乙在点的速率
B.甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程
C.甲在B点的动能一定大于乙在点的动能
D. 甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移
9.一匀强磁场,磁场方向垂直于Oxy平面,在Oxy平面上,磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速度为v,方向沿x轴正方向。后来,粒子经过y轴上的P点,如图所示。不计重力的影响。粒子经过P点时的速度方向可能是图中箭头表示的
A.只有箭头a、b是可能的
B.只有箭头b、c是可能的
C.只有箭头c是可能的
D.箭头a、b、c、d都是可能的
10.如图所示,两平行金属导轨固定在水平面上,匀强磁场方向垂直导轨平面向下,金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动。ab、cd两棒的质量之比为2∶1。用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉cd棒,经过足够长时间以后( )
A.ab棒、cd棒都做匀速运动
B.ab棒上的电流方向是由b向a
C.cd棒所受安培力的大小等于
D.两棒间距离保持不变
二、实验题(20分)
11、已知打点计时器接的交流电频率是f,用它记录一个匀变速运动小车的位移,打出的一条纸带和已选好的计数点0、1、2、3、4、5如图所示.某同学测量出1与2两点间的距离为,4与5两点间的距离为,由此可算出小车运动的加速度a=________.
12、某同学按图示电路进行实验,实验时该同学闭合开关S后、将滑动变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如表中所示,将电压表内阻看作无限大,电流表内阻看作零.
序号 A1示数(A) A2示数(A) V1示数(V) V2示数(V)
1 0.60 0.30 2.40 1.20
2 0.44 0.32 2.56 1.48
(1)电路中E、r分别为电源的电动势和内阻,R1、R2、R3为定值电阻,在这五个物理量中,可根据表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算)
___________________________.
(2)由于电路发生故障,发现两电流表的示数相同(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是 _____________________________________.
三、计算题(90分)
13、一辆小汽车在平直的高速公路上行驶所受到的阻力大小恒定。若发动机的牵引力大小分别为和时,小汽车运动的加速度大小均为。则
(1) 发动机的牵引力分别为和时,小汽车分别做什么运动?
(2) 求出小汽车的质量和其运动过程中所受的阻力大小。
14、如图所示,光滑水平面上的长L为木板以始终以恒定速度v0向右运动,将一个质量为m、长度也是L金属板与木板左右对齐轻放于木板上,。金属板与木板间动摩擦因数为μ。求:
⑴为保证金属板不能从木板上掉下,木板的速度v0应满足什么条件?
⑵保持木板匀速运动外力对木板所做功是多少?
15、如图所示,相距为d的A、B两平行金属板足够大,板间电压为U,一束波长为λ的激光照射到B板中央,光斑的半径为r,B板发生光电效应。已知B板接地,B板金属的逸出功为W,电子的质量为m,电荷量e,真空中的光速为c,求:
(1) B板中射出的光电子的最大初速度的大小。
(2) 光电子所能到达A板区域的面积。
16、质量分别为m1和m2的小车A和B放在水平面上,小车A的右端连着一根水平的轻弹簧,处于静止。小车B从右面以某一初速驶来,与轻弹簧相碰,之后,小车A获得的最大速度的大小为v,如果不计摩擦,也不计相互作用过程中的机械能损失。求:
(1)小车B的初速度大小。
(2)如果只将小车A、B的质量都增大到原来的2倍,再让小车B与静止小车A相碰,要使A、B小车相互作用过程中弹簧的最大压缩量保持不变,小车B的初速度大小又是多大?
17、常见的激光器有固体激光器和气体激光器,2005年11月中科院高能物理研究所研究出了自由电子激光器,其原理可简单用下图表示:自由电子经电场加速后,射入上下排列的许多磁铁的“孑孓”管中,相邻的两块磁铁的极性是相反的,在磁场的作用下电子扭动着前进,犹如孑孓在水中游动。电子每扭动一次就会发出一个光子(不计电子发出光子后能量的损失),管子两端的反射镜使光子来回反射,结果从略为透光的一端发射出激光。
(1)该激光器发出的激光频率能达到X射线的频率,功率能达到兆千瓦。若激光器发射激光的功率为,激光的频率为,则该激光器每秒发出多少个激光光子?(普朗克常量)
(2)若加速电压,电子的质量为,电子的电量,每对磁极间的磁场可看作是均匀的,磁感应强度为,每个磁极的左右宽度为,垂直于纸面方向的长度为,忽略左右磁极间的缝隙,当电子在磁极的正中间向右垂直于磁场方向射入时,电子可通过几对磁极?
18、(附加题)如图在广阔的宇宙空间存在这样一个远离其他空间的区域,以MN为界,上部分的匀强磁场的磁感强度为B1,下部分的匀强磁场的磁感强度为B2,B1=2B2=2B0,(B0为已知量)方向相同,且磁场区域足够大。在距离界线为h的P点有一宇航员处于静止状态,宇航员以平行于界线的速度抛出一质量为m、带电量+q的小球,发现球在界线处速度方向与界线成600角,进入下部分磁场。然后当宇航员沿与界线平行的直线匀速到达目标Q点时,刚好又接住球而静止,求(1)PQ间距离是多大?(2)宇航员质量是多少?
高三年级第三次周练答题纸
班级______学号______姓名______
]]]
L
S
R3
P
R2
R1
A2
A1
V2
V1
+
A
B
a
S
S
S
-1
4
2
0
y/cm
x/m
激光
半反射镜
N
N
N
N
S
N
非选择题{包括二(11~12题)、三(13~18题)大题,其中18题为附加题}
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
一、选择题(包括1~10小题)
A1
P
A2
A. U
R
-
d
16、
17、
V0
二、把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答。
11、
12、⑴、 ;
⑵、 。
三、解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
18、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
反射镜
S
14、
15、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
c
b
a
d
B
B B / C
B. A
F
PAGE
5初三物理竞赛(电路设计)
班级 姓名 得分
1、现有三只电阻值均为R的定值电阻及导线若干,它们分别与图示虚线中标有A、B、C、D的有关接线柱连线。经测试发现:
(1)接线柱B与C间的电阻值等于R;
(2)接线柱A与C、A与 D、D与C间的电阻值均为2R。
(3)根据上述测试结果在虚线框内有关接线柱间画出电阻或导线连接情况。
2、如图所示的电学黑箱中,有两个电阻:定值电阻R0=8欧姆,另一为未知电阻Rx ,由箱内抽出三根引线A、B、C。当开关S与C闭合时,电流表的读数为1安,电压表的读数为8伏;当开关S与D闭合时,电流表的读数仍为1安,电压表的读数为10伏。请在黑箱中画出两个电阻和A、B、C的连接图,由图可知,Rx =
3、现有两只阻值相等的定值电阻R1、 R2,一个供电电压为U且保持不变的电池组,导线若干,试用以上器材,设计出两种不同的连线方式,分别接在图中虚线框中标有A、B、C、D有关接线柱上,使它们各组成一个完整的电路,并使甲、乙两个电路分别能同时满足以下三项要求:
(1) 在接线柱A、D间正确接入电池组;
(2) 当图中开关S断开时,电流表的指针偏转到某一位置;
(3) 当图中开关S接通后,电流表的示数为开关S断开时的2倍(即2I)
4、如图所示,方框表示一个不透明的暗盒,盒外有3个阻值相同的电阻R,盒外有4根引出线A、B、C、D,测得RAB=RCD=2R,RBC=RAD=R,在方框内画出盒内电阻的连接方式。
5、某同学用两节1号干电池、一盏小灯泡和一只开关自制了简单台灯,可是当他断开开关,把台灯接上电源时,灯泡能正常发光。而当他合上开关时,灯泡熄灭了。请帮助他找出原因,并画出电路图加以说明。
6、某医院要安装一种传呼电铃,使各病人均可单独呼叫,只要一按床头开关,医生值班室电铃就响,且与该病床相对应的指示灯亮,请设计电路图,并在图中画出正确的连接方式。
7、暗盒内是由电阻R1、 R2 和电源组成的电路,R1=3R2 ,用电压表的两个接线柱去测A、B、C间的电压,得到的结果是UAC =4UBC ,请在图中的暗盒内画出电路图。
8、如图所示的方框内有电源一组,电灯和电铃各一只,A、B、C是三个引出线的接线柱。当用导线连接A、B时,电灯亮而电铃不响;当用导线连接B、C时,电铃响而电灯不亮;当用导线连接A、C时,电灯不亮且电铃也不响,请画出盒内元件的连接情况。
9、在图方框内有两盏规格相同的小灯泡,A、B、C是三个引出线的接线柱,现用一组电源作检测器来了解框内两灯的连接情况。当检测器的两端M、N与A、B或B、C相连时,只有一盏小灯亮;当M、N或A、C相连时,两灯均亮,且两灯亮度变暗。请画出盒内两灯的连接情况。
10、一个标有“220V,40W”字样的电烙铁,为使电烙铁工作时能正常消耗电功率40瓦,而暂不工作时只消耗10瓦的电功率,使之不致完全冷却,但又节约了电能。现有额定电压均为220伏,额定功率分别为15瓦、25瓦、40瓦、60瓦、100瓦的灯泡,以及开关和足够的导线。在下面方框内设计和画出满足上述要求的电路图,并对你设计的电路原理作简要说明(你选用的灯泡规格要标在电路图上,电烙铁符号可用电阻符号代替)
说明:(1)
(2)
EMBED PBrush
DA
B
CA
A
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初三物理·第1页,共1页《电场》第八课时 带电粒子在电场中的运动(二)
一、 基础知识扫描
1、 示波管的原理
示波器是可以用来观察电信号随时间变化情况的一种电子仪器。其核心部分是示波管,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。加在偏转电极上的是所要研究的信号电压,如果信号电压是周期性的,且周期与扫描电压的周期相同,在荧光屏上就显示出信号电压随时间变化的图线。
2、 带电粒子在交变电场中的运动
(1)带电粒子在交变电场中的直线运动,是带电粒子进入电场时的方向跟电场方向平行时,带电粒子在交变电场力的作用下,做加速、减速交替的直线运动,通常用动力学知识分析求解。
(2)带电粒子在交变电场中的偏转,是带电粒子进入电场时的方向跟电场方向垂直时,带电粒子在交变电场力的作用下,在电场方向作变速直线运动,在初速度方向上作匀速运动。一般运用运动求解的方法,根据交变电场的特点进行分段研究 。
3、带电粒子在复合场中的运动
带电粒子在电场中的运动是一个综合电场力、电势能等电学知识的力学问题,研究方法与质点动力学相同,它同样遵守运动的合成与分解、牛顿运动定律、动量定理、动能定理等力学规律。处理问题的要点是:注意区分不同的物理过程,弄清物体的受力情况及运动性质,并选用相应的物理规律。
(1)带电粒子的重力是否忽略的问题
基本粒子(如电子、质子、电粒子、离子等)在没有明确指出或暗示下,重力一般忽略不计。带电颗粒(如油滴、液滴、尘埃、带电小球)在没有明确指出或暗示下一般要考虑重力。
(2)两种常用的处理方法
正交分解法: 处理这种运动的基本思想与处理偏转运动是类似的。可以将此复杂的运动分解为两个互相正交的比较简单的直线运动,而这两个直线运动的规律我们是可以掌握的,然后再按运动合成的观点去求出复杂运动的有关物理量。
等效“重力”法:将重力与电场力进行合成,如图所示:则等效于“重力”;等效于“重力加速度”;的方向,等效于“重力”的方向,即在重力场中的竖直向下的方向
4、用能量观点处理带电粒子在电场中的运动
(1)从功能观点出发分析带电粒子的运动问题时:在对带电粒子受力情况和运动情况进行分析的基础上,再考虑应用恰当的规律解题。如果选用动能定理,要分清有几个力做功,做正功还是负功,是恒力做功还是变力做功,以及初、末状态的动能。
(2)如果选用能量守恒定律解题时:要分清有多少种形式的能参与转化,哪种形式的能增加,哪种形式的能减少,并注意电场力做功与路径无关。
二、例题分析
例1、示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示(见基础知识示波管图),如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的( )
①极板X应带正电②极板应带正电③极板Y应带正电④极板应带正电
A、①③ B、①② C、②③ D、③④
例2、图中A、B是一对平行的金属板,在两板间加上一周期为T的交变电压u.A板的电势UA=0,B板的电势UB随时间的变化规律为:在0到T/2的时间内,UB=U0(正的常数);在T/2到T的时间内,UB=-U0;在T到3T/2的时间内,UB=U0;在3T/2到2T的时间内,UB=-U0 ……现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内,设电子的初速度和重力的影响均可忽略.则( )
A.若电子是在t=0时刻进入的,它将一直向B板运动
B.若电子是在t=T/8时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
C.若电子是在t=3T/8时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
D.若电子是在t=T/2时刻进入的,它可能时而向B板、时而向A板运动
例3、如图,一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,AB与电场线夹角,已知带电微粒的质量,电量, A、B相距。(取,结果保留两位有效数字)
(1) 试说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由。
(2) 求电场强度的大小、方向。
(3) 要使微粒从A点运动到B点,微粒进入电场时的最小速度是多少?
例4、一个带负电的小球,质量为m,电荷量为q,在一个如图所示的平行板电容器的右侧板边被竖直上抛,最后落在电容器左侧板边同一高度处,若电容器极板是竖直放置,两板间距为d,板间电压为U,求电荷能达到的最大高度及抛出时的初速度。
例5、如图在水平向右的匀强电场中,有一质量为m、带正电的小球,用长为的绝缘细线悬挂于O点,当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ,现给小球一个垂直于悬线的初速度,使小球恰能在竖直平面内做圆周运动,试问(1)小球在做圆周运动的过程中,在哪一位置速度最小?速度最小值多大?(2)小球在B点的初速度多大?
例6、在如图所示的xOy平面内(y轴正方向竖直向上)存在着水平向右的匀强电场,有一带正电的小球自坐标原点O沿y轴正方向竖直向上抛出,它的初动能为4J,不计空气阻力,当它上升到最高点M时,它的动能为5J,求:
(1)试分析说明带电小球被抛出后沿竖直方向和水平方向分别做什么运动。
(2)在图中画出带电小球从抛出点O到落回与O在同一水平线上的点的运动轨迹示意图。
(3)带电小球落回到点时的动能。
三、针对训练
1、如图所示是一个说明示波管工作的原理图,电子经加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开偏转电场时偏转量是h,两平行板间的距离为d,电势差是U,板长为L,每单位电压引起的偏转量(h/U)叫做示波管的灵敏度,为了提高灵敏度,可采取的方法是( )
A、增加两极板间的电势差U B、尽可能使极板长L做得短些
C、尽可能使板间距离d减小些 D、使电子的入射速率v0大些
2、如图所示,两个平行金属板P、Q竖直放置,两板间加上图中所示的电压,t=0时,Q板比P板电势高5V,此时在两板的正中央M点有一个电子,速度为0,电子在电场力作用下运动,使得电子的位置和速度随时间变化。假设电子始终未与两板相碰。在的时间内,这个电子处于M点的右侧,速度方向向左且大小逐渐减小的时间是( )
A、
B、
C、
D、
3、如图所示,带等量异种电荷的两块相互平行的金属板AB、CD长为。两板间距为d,其间为匀强电场,当两板间电压为时,有一质量为m、带电量为q的质子紧靠AB板的上表面以初速度射入电容器中,设质子运动过程中不会和CD板相碰,
求: (1)当时质子在竖直方向的位移多大? (2)当时突然改变两板带电性质,两板间电压为时,则质子恰好能紧贴B端飞出电场。求电场和的比值是多大?
4、如图是示波管的示意图,竖直偏转电极的极板长,板间距离,板右端距离荧光屏(水平偏转电极上不加电压,没有画出),电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是,电子电量,质量。
(1)要使电子束不打在偏转电极的极板上,加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大?
(2)若在偏转电极上加的交变电压,在荧光屏的竖直坐标轴上能观测到多长的线段?
5、如图所示,在匀强电场中将一带电量为+q、质量为m的小球以初速度竖直向上抛出,在带电小球由抛出到上升至最大高度的过程中,下列判断正确的是( )
A、 小球的机械能守恒
B、 小球的电势能增加
C、 所用的时间为v0/g
D、 到达最高点时,速度为零,加速度大于g
6、在光滑水平面上有一质量为、电荷量的带正电小球,静止在O点。以O点为原点,在该水平面内建立直角坐标系Oxy。现突然加一沿x轴正方向、场强大小的匀强电场,使小球开始运动。经过1s,所加电场突然变为沿y轴正方向,场强大小仍为的匀强电场,再经过1s,所加电场又突然变为另一匀强电场,使小球在此电场作用下经1s后速度变为零。求此电场的方向及速度变为零时小球的位置。
7、如图所示,质量为m、带电量为+q的小球在距离地面高为h处,以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离L处有一管口略比小球直径大一些的竖直细管,管的上口距地面h/2,为使小球能无碰撞地通过管子,在管子上方整个区域内加一个水平向左的匀强电场.求:
⑴小球的初速度v。
⑵电场强度E的大小。
⑶小球落地时的动能。
8、如图所示,有带电平行板电容器竖直放置,两板之间距离,电势差,一个质量为,带正电的小球用长的丝线悬挂于电容器内部的O点。现将小球拉到丝线呈水平伸直的位置A,然后无初速释放,假如小球运动到O点正下方B处时,线突然断开,以后发现小球恰能通过B点正下方的C处。试求:
(1) 电容器的左极板带_________电荷(填“正”或“负”);
(2) 小球运动到C点时的动能为多少?(取)
9、如图所示,在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点.把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放.已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ(如图).求小球经过最低点时细线对小球的拉力.
10、如图在竖直面内有水平向右的匀强电场,场强,现有一根绝缘轻杆OB,其长度为1m,A为OB的中点,轻杆可绕O点在竖直面内转动,在A点和B点各连接一个质量、带正电荷量的小球,将轻杆拉至水平位置由静止释放。求:
(1)轻杆转到竖直位置时,小球A和B的速度大小。
(2)轻杆转到竖直位置时,OB杆对小球B的作用力的大小及方向。
(3)轻杆转到竖直位置时,OA和AB两杆对小球A的作用力的大小及方向。
11、一块矩形绝缘平板放在光滑的水平面上。另有一质量为m,带电量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从板的A端水平滑上板面,整个装置处在足够大竖直向下的匀强电场中,小物块沿平板运动至B端且恰好停在平板的B端。若匀强电场大小不变,但是反向,当小物块仍由A端以相同的初速度滑上板面,则小物块运动到距A端的距离为平板总长的处时,就相对于平板静止了。求:
(1)小物块带何种电荷
(2)匀强电场场强的大小。
D
+
——
+
+
+
+
——
——
——
——
——
+
C
B
A
v0
8
6
4
-5
O
t /10-10s
U/V
5
2
Q
P
M
h
v0
O
A
B
θ
E
B
A
θ
A
B
v0
qE
F
mg
u
d
m
E
A
B
O
E
O
B
A
C
v0
L
A
B
F
G
Eq第十一章《磁场》第一课时 磁场 磁感应强度 磁感线
一、基础知识扫描
1、磁场
(1) 磁场是磁体、电流周围存在的一种物质
(2) 磁场的基本性质:
(3) 磁场的方向:
2、磁感线:
(1)定义
(2)磁感线的特点
(3)典型磁场:要掌握条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管形成磁场、匀强磁场及地磁场中的磁感线分布特点。
3、电流的磁场 安培定则
(1) 直线电流的磁场
(2) 环形电流的磁场
(3) 通电螺线管的磁场
磁感线的方向都可用安培定则判断。
4、磁感应强度
(1)定义:
(2)定义式:
(3)单位:
(4)方向:
5、磁现象的电本质
(1)、安培分子电流假说
内容:
解释现象:
(2)、磁现象的电本质:
(3)、磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的相互作用是通过磁场发生的。
(4)、磁性材料种类及用途
二、疑难知识点辨析
1、 对磁感应强度定义式B = 的理解
磁感应强度由磁场本身决定,就好象电场强度由电场本身决定一样,跟该点放不放通电导线无关。磁感应强度B的定义式也是其量度式,但用来测量的小段通电直导线必垂直放入磁场。如果小段通电直导线平行放入磁场,其所受安培力为零,但不能说磁感应强度为零,这点与检验电荷在电场中不同,而且磁感应强度方向不是通电导线的受力方向。
2、 地磁场的主要特点
地磁场与条形磁体的磁场相似,其主要特点有三个:
1 地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近。
2 地磁场B的水平分量总是从地球南极指向北极,而竖直分量南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下。
3 在赤道平面上,距离地球表面相等的各点,磁感强度相等,且方向水平向北。
三、对点例题分析
1、 关于磁感线的说法,错误的是
A磁铁的磁感线从N极出发,到S极终止
B 沿磁感线方向磁场逐渐减弱
C 磁感线是自由单极(N极)子在磁场力作用下的运动轨迹
D 磁铁的周围小铁屑有规律的排列,正是磁感线真实存在的证明
2、 如图所示,电子沿y轴向右移动,则图中x轴正向上某点的磁场方向是( )
A + x轴方向
B - x轴方向
C + z轴方向
D - z轴方向
3、 如图所示,一束带电粒子沿水平方向平行地飞过小磁针的正上方时,小磁针的S段向纸内方向偏转,这一带电粒子束可能是( )
A. 由a向b飞行的正离子束
B. 由b向a飞行的正离子束
C. 由a向b飞行的负离子束
D. 由b向a飞行的负离子束
4、通电导体棒长度为= 0.1m,通过的电流强度为I = 1A,垂直于磁场方向放置在匀强磁场中时所受到的磁场力大小为F = 0.05N,则该匀强磁场的磁感应强度为 B = _______T;若使通过的电流强度增为I′= 2A,则所受到的磁场力大小为F′= ________N;当把通电导体棒取走,该处磁场的磁感应强度为 B′=_______T。
5、如图所示,有一根直导线上通以恒定电流I,方向垂直指向纸内,且和匀强磁场B垂直,则在图中圆周上,磁感应强度数值最大的点是( )
A a点
B b点
C c点
D d点
6、 关于磁现象的电本质,下列说法正确的是( )
A. 有磁必有电荷 B. 有电荷必有磁
C. 一切磁现象都起源于运动电荷,一切磁的作用都是运动电荷间的相互作用。
D. 根据安培的分子环流假说,在外部磁场作用下,物体内部分子电流取向大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极。
7、 如图所示,一根长直导线穿过有恒定电流的金属环的中心且垂直圆环的平面。导线和圆环中的电流方向如图中所示,则环受到的磁场力为( )
A. 沿环半径向外 B. 沿环的半径向内
C. 水平向左 D. 等于零
三、针对训练
1.关于磁场和磁感线的说法中正确的是( )
A、 磁感线就是小铁屑连成的曲线
B、 磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止
C、磁感线是磁场中客观存在的曲线,它可形象地描述磁场的强弱和方向
D、磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种客观存在的特殊物质
2、关于磁感应强度,正确的说法是( )
A 根据定义B = F/IL,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比,与IL成反比
B 磁感应强度B是矢量,方向与放入该点的通电导线受力方向相同
C 磁感应强度B是矢量,方向与通过该点的磁感线的切线方向相同
D 在确定的磁场中同一点的磁感应强度B是恒量,不同的点B可能不同,磁感线排列密的区域B较大
3、下列等式中成立的是( )
A、1特=1千克/安 秒2
B、1特=1千克 安/秒2
C、1特=1安/千克 秒2
D、1特=1安 秒2/千克
4、如图所示,环形导线周围有三只小磁针a、b、c,闭合开关S后,三只小磁针N极的偏转方向是( )
A 全向里 B 全向外
C a向里,b、c向外
D a、c向外,b向里
5、在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,如图所示,电流i1=i3 > i2 > i4,要想保留其中三根导线且使中心O点磁场最强,应切断哪一个电流( )
A i1 B i2
C i3 D i4
6、关于分子电流,下面说法中正确的是( )
A 分子电流假设最初是法国学者法拉第提出的
B 分子电流假设揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质,即磁场都是由电荷的运动形成的
C “分子电流”是专指分子内部存在的环形电流
D 分子电流假设无法解释加热“去磁现象”
7、根据图中合上开关后,小磁针A向右摆动的现象,分析小磁针B、C的转动方向
8、在如图所示的磁场中,与磁场方向垂直放置的一个含有铁芯的小螺线管,当螺线管通电时,它的P端向纸里运动,Q端向纸外运动,试标出螺线管的电流方向。
9、如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针,静止时N极指向左,请你判断电源的正负极。正极为 ;负极为 。
10(1)关于地球的自转,正确的说法有
A 线速度随纬度增大而减小 B角速度随纬度增大而减小
C自转周期等于一昼夜即24小时 D从北极看,自转是顺时针方向
(1) 随着纬度的增大,地球自转对地面重力加速度的影响,将
A增大 B减小 C无关 D无法确定
(2) 若地磁场是有地表带电产生的,则地表带电情况
A正电 B负电 C不带电 D无法确定
(3) 假若随年代推移,地球自转越来越快,当地面物体处于完全失重状态,(设地球半径为6400km),这时地球自转周期是
A 24h B 1h C 500s D 5000s
d
N
B
N
N
A
C
电源
S
电源
电源
N
B
O
电子流
ΖΧ
Y
Χ
c
b
a
i1
o
i2
d
c
b
a
B
S
i3
i4
c
S
N
电源
Q
P
× × × ×
× × × ×
× × × ×
PAGE
2常州市2005-2006学年度第一学期期末质量调研
高三物理试题
第I卷(选择题共40分)
一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2,分,有选错或不答的得0分.
1.小球从某一高度开始做自由落体运动,则在释放小球的瞬间
A.小球的速度和加速度均为零
B.小球的速度为零,加速度不为零
C.小球的速度不为零,加速度为零
D.小球的速度和加速度均不为零
2.下列说法正确的是
A.热量不可能自发的从低温物体传递到高温物体
B.外界对物体做功,物体的内能一定增加
C.第二类永动机不可能制成是因为违反了能量转化和守恒定律
D.不可能从单一热源吸热并把它全部用来做功,而不引起其他变化
3.封闭在气缸内一定质量的气体,如果保持气体体积不变,当温度升高时,下列说法正确的是
A.气体的密度增大
B.气体的压强增大
C.气体分子的平均动能减小
D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
4.如图所示是一火情报警系统的一部分电路示意图.其中R2为半导体热敏材料(电阻随温度升高而降低)制成的传感器,电流表为值班室的显示器,ab之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I,报警器两端的电压U的变化情况是
A.I变大,U变大 B.I变小,U变小
C.I变小,U变大 D.I变大,U变小
5.如图所示,a、b、c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为ab的中点。已知a、b两点的电势分别为ψa=-2V,ψb=8V,则下列叙述正确的是
A.该电场在c点处的电势一定为5V
B.a点处的场强Ea一定小于b点处的场强Eb
C.正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大
D.正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动量一定增大
6.A、B两木块自左向右做匀加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示。连续两次曝光时间间隔是相等的,由图可知
A.在t2时刻两木块速度相等
B.在t1时刻两木块速度相等
C.在t1时刻A木块速度比B木块速度小
D.A木块加速度大于B木块加速度
7.一列简谐横波沿直线传播,A、B、C是直线上的三个质点,如图所示。某时刻波传播到了B点,A点刚好处于波谷位置。已知波长大于7m,小于l0m,AB=14m,周期T=0.1s,振幅为5cm.再经过0. 5s,C点第一次到达波谷,则
A.A、C两点相距48m
B.波速为80m/s
C.到此为止,A点运动的路程为120cm
D.到此为止,A点运动的路程为125cm
8.如图所示,沿x轴、y轴有两根长直导线,互相绝缘。x轴上的导线中有-x方向的电流,y轴上的导线中有+y方向的电流,两虚线是坐标轴所夹角的角平分线。a 、b、c、d是四个圆心在虚线上、与坐标原点等距的相同的圆形导线环.当两直导线中的电流从相同大小,以相同的快慢均匀减小时,各导线环中的感应电流情况是
A.a中有逆时针方向的电流
B.b中有顺时针方向的电流
C.c中有逆时针方向的电流
D.d中有顺时针方向的电流
9.在水平面上有平行光滑金属导轨MN和PQ,垂直于一导轨平行放着光滑导体棒ab和cd,两导体棒用细线系住,开始计时,匀强磁场的方向如图甲所示,其磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示,不计ab.cd间电流的相互作用,则细线的张力
A.由0到t0时间内逐渐增大 B.由0到t0时间内逐渐减小
C.由0到t0时间内不变 D.由t0到t时间内逐渐增大
10.如图所示,一足够长的水平传送带以恒定的速度v运动,每隔时间T轻轻放上相同的物块,当物块与传送带相对静止后,相邻两物块的间距大小
A.与物块和传送带间的动摩擦因数的大小有关
B.与物块的质量大小有关
C.恒为vT
D.由于物块放上传送带时,前一物块的速度不明确,故不能确定其大小
第Ⅱ卷(非选择题共110分)
二、本题共2小题,共20分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答.
11.(10分)某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒的实验:在小车A的前端和小车B的后端贴有粘扣,在木板的右端固定打点计时器,小车A后拖一长纸带,木板下垫有小木块,用来平衡摩擦力,反复移动小木块位置,直到小车在木板上运动时可以保持匀速直线运动状态.现使小车A、B分别静止在木板的右端和中间,如图甲所示,给小车A一个瞬时冲量,小车A与静止的小车B相碰并粘合成一体后继续做匀速直线运动,已知打点计时器电源频率为50 Hz,若得到打点纸带如图乙所示,并测得各计数点之间的间距,A点为运动起点,则应选 段来计算小车A碰撞前的速度,应选 段来计算两车碰撞后的速度。若测得小车A的质量m1=0.4kg,小车B的质量m2=0.2 kg,由以下数据可得:小车A,B碰撞前的总动量为 kg·m/s,碰撞后的总动量为 kg·m/s (均保留三位有效数字),得到的结论是
12.(10分)如图所示,直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻制成的,总电阻为R,图中A、B、C...、H为圆环上的等分点.A点固定,P为滑片,能沿圆环滑动,并保持良好的接触.电源的内阻不计.当闭合开关S后,滑片P沿圆环顺时针滑动时,图中各电表的示数会发生变化。某同学按此电路图做实验,并记下滑片P在某些位置时各电表的示数,如下表所示.
根据表中的实验数据可得:
(1)电源的电动势E= V,电阻R1= Ω
(2)完成表格中位置G下的空格:
表A的示数为 A,表V1的示数为 V,表V2的示数为 V.
(3)完成表格中位置A下的空格:
表A的示数为 A,表V1的示数为 V,表V2的示数为 V.
三、(第13小题)本题满分14分.解答应写出必要的文字说明.方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
13.(14分)一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重,一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为90m,当落到离地面45m的位置时开始制动,座舱均匀减速.若座舱中某人手托着质量为2kg的铅球,当座舱落到离地面60m的位置时,手的感觉如何?当座舱落到离地面25m的位置时,手要用多大的力才能托住铅球?(g取l0m/s2)
四、(第14小题)本题满分14分,解答应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
14.(14分)2005年10月12日,我国继“神舟五号”载人宇宙飞船后又成功地发射了“神舟六号”载人宇宙飞船.飞船人轨运行若干圈后成功实施变轨进人圆轨道运行,经过了近5天的运行后,飞船的返回舱于10月17日凌晨顺利降落在预定地点,两名宇航员安全返回祖国的怀抱.设“神舟六号”载人飞船在圆轨道上做匀速圆周运动绕地球运行r:圈所用的时间为t,若地球表面的重力加速度为g,地球半径为R.求:
(1)飞船的圆轨道离地面的高度.
(2)飞船在圆轨道上运行的速率.
15.(14分)如图甲所示,ABCD为一放
于水平面上的长方体槽,上端开口,
AB、CD面为两铜板,其他面为绝
缘板,槽中盛满导电液体(设该液体导电
时不发生电解).现在质量不计的细铜丝
的下端固定一铁球构成一单摆,铜丝的上
端可绕O点摆动,O点在槽中心的正上
方,摆球摆动平面与AB垂直.在两铜板上接上图示的电源,电源内阻可忽略,电动势E=8 V,将电源负极和细铜丝的上端点分别连接到记+忆示波器的“地”和“Y”输入端(记忆示波器的输入电阻可视为无穷大).假设摆球在导电液中做简谐运动,示波器的电压波形如图乙所示.
(1)求单摆的摆长(已知π2=10,=10 m/s2).
(2)设AD边长为4 cm,则摆动过程中摆球偏离CD板的最大距离和最小距离(忽略铜丝对导电液中电场的影响).
16.(15分)真空中有一匀强电场,方向沿Ox正方向,若质量为m,电荷量为q的带电微粒从O点以初速度v0沿Oy方向进人电场,运动到达A点,此时速度大小也为v0,且方向沿Ox轴正方向,如图所示.
求:(1)微粒从O点运动到A点的时间t.
(2)匀强电场的电场强度E.
(3) OA连线与Ox轴的夹角e.
17.(16分)如图所示,C是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质量为3m,在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为μ.最初木板静止, A、B两木块同时以水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑动,木板足够长,木块A、B始终未滑离木板.求:
(1)木块B从开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中,木块B所发生的位移.
(2)木块A在整个过程中的最小速度.
17如图所示,磁场的方向垂直于平面向里,磁感应强度B沿方向没有变化,沿方向均匀增加,每经过1 cm增加量为1.0×10-4 T,即=1.0×10-4 T/cm,有一个长L=20 cm,宽=10 cm的不变形的矩形金属线圈,以 =20 cm/s的速度沿方向运动.求:
(1)如果线圈电阻R=0.02 Ω,线圈消耗的电功率是多少?
(2)为保持线圈匀速运动,需要多大外力?机械功率是多少?
八、18.(17分)匀强磁场区域由一个半径为R的半圆和一个长为2R,宽为R/2的矩形组成,磁场的方向如图所示一束质量为m、电荷量为+q的粒子(粒子间的相互作用和重力均不计) 以速度v从边界AN的中点P垂直于AN和磁场方向射入磁场中.问对应于粒子可能射出的各段磁场边界,磁感应强度应满足的条件?
高三物理寒假练习(二)第 4 页 共4页周练16
班级 学号 姓名
1、在图所示的电路中,AB支路由带铁心的线圈和电流表A1串联组成,流过的电流强度为I1,CD支路由电阻R和电流表A2串联组成,流过的电流强度为I2,已知这两支路的电阻值相同,则在接通S和断开S的瞬间,观察到的现象是 ( )
A、接通S的瞬间I1<I2,断开的瞬间I1>I2
B、接通S的瞬间I1<I2,断开的瞬间I1=I2
C、接通S的瞬间I1=I2,断开的瞬间I1<I2
D、接通S的瞬间I1>I2,断开的瞬间I1=I2
2、如图所示,AB、CD是固定的水平放置的足够长U形金属导轨,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中。在导轨上放一金属棒ab,给ab一个水平向右的冲量,使它以初速度v0运动起来,最后静止在导轨上,在导轨是光滑和粗糙两种情况下 ( )
A、安培力对ab所做的功相等
B、电流通过整个回路做功相等
C、整个回路产生的热量相等
D、到停止运动时,两种情况棒运动距离相等
3、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行,现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是 ( )
4、如图所示,线圈A与导轨、金属杆ab构成一闭合回路,导轨位于匀强磁场中,磁感线垂直于导轨平面,若使接在线圈D的电阻R中电流从e流向f,则金属杆ab的运动应是 ( )
A、匀速向右
B、匀速向左
C、加速向右,且加速度越来越大
D、加速向左,且加速度越来越大
5、竖直放置的平行光华导轨,其电阻不计,磁场方向如图所示,磁感应强度B=0.5T,导体杆ab和cd均为0.2m电阻均为0.1Ω,重均为0.1N,现在用力向上推导体杆ab,使之匀速上升(与导轨接触始终良好),此时cd恰好静止不动,ab上升时下列说法正确的是 ( )
A、ab受到的推力大小为2N
B、ab向上的速度为2m/s
C、在2s内,推力做功转化的电能是0.4J
D、在2s内,推力做功为0.6J
6、如图所示,导体棒ab可以无摩擦的在足够长的竖直轨道上滑动,整个装置处于匀强磁场中,除R外其他电阻均不计,则在导体棒ab下落的过程中 ( )
A、ab棒的机械能守恒
B、ab达到稳定速度以前,其减少的重力势能全部转化为电阻R增加的内能
C、ab达到稳定速度以前,其减少的重力势能全部转化为增加的动能和电阻R增加的内能
D、ab达到稳定速度以后,其重力势能的减少全部转化为电阻R增加的内能
7、如图所示,光滑平行金属导轨相距30cm,电阻不计。ab是电阻为0.3Ω的金属棒,可沿导轨滑动。与导轨相连的平行金属板A、B相距6cm,电阻R为0.1Ω。全部装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中。当ab以速度v向右匀速运动时,一带电微粒在A、B板间做半径为2cm的匀速圆周运动,速率也是v。试求速率v的大小。
8、如图所示,足够长的光滑金属框竖直放置,框宽L=0.5m,框的电阻不计,匀强磁场磁感应强度B=1T,方向与框面垂直,金属棒MN的质量为100g,电阻为1Ω。现让MN无初速的释放并与框保持接触良好的竖直下落,从释放到达到最大速度的过程中通过棒某一横截面的电量为2C,求此过程中回路产生的电能。(空气阻力不计,g=10m/s2)
9、如图所示,平行导轨倾斜放置,倾角θ=37°,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感应强度B=4T,质量为m=0.1kg的金属棒ab直接跨接在导轨上,ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.25,ab的电阻r=1Ω,平行导轨间距L=0.5m,R1=R2=18Ω,导轨电阻不计,求ab在导轨上匀速下滑的速度多大?此时ab所受重力的功率和ab输出的电功率各为多少?(g=10m/s2)
10、(附加题)如图所示,在倾角为30°的斜面上,固定两条无限长的平行光滑导轨,一个匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度B=0.4T,导轨间距L=0.5m。两根金属棒ab、cd平行的放在导轨上,金属棒质量mab=0.1kg,mcd=0.2kg,两金属棒总电阻r=0.2Ω,导轨电阻不计。现使金属棒ab以v=1.5m/s的速度沿斜面向上匀速运动,求:(1)金属棒cd的最大速度;(2)在cd 有最大速度时,作用在金属棒ab上的外力做功的功率。
I2
I1
L
B
A
N
M
R
b
a
d
c
b
a
f
e
R
D
C
B
A
b
a
37°
B
b
a
R2
R1
C
v
b
a
D
v
b
a
B
v
b
a
A
v
b
a
v0
B
D
C
B
A
b
a
b
a
R
S
L
R
D
C
B
A
A2
A1
30°
v
d
c
30°
B
b
a
N
M
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2(六)分子动理论、热和功
1.(93A)当两个分子之间的距离为r0时,正好处于平衡状态。下面关于分子间相互作用的引力和斥力的说法中,正确的是 ( )
A.两分子间的距离小于r0时,它们之间只有斥力作用
B.两分子间的距离小于r0时,它们之间只有引力作用
C.两分子间的距离小于r0时,它们之间既有引力又有斥力的作用,而且斥力大于引力
D.两分子间的距离等于r0时,它们之间既有引力又有斥力的作用,而且引力大于斥力
2.(94B)关于花粉悬浮在水中做布朗运动的下列说法中,正确的是 ( )
A.布朗运动就是水分子的运动
B.布朗运动是水分子无规则运动的反映
C.温度越低时,布朗运动越明显
D.花粉颗粒越大,由于同时跟它撞击的水分子数目越多,因而布朗运动也就激烈
3.(96A)1mol某种物质的质量是Mkg,若用NA表示阿伏伽德罗常数,则这种物质每个分子的质量是kg。
4.(94A)体积是2×10-3cm3的一滴油,滴在湖面上,最终扩展成面积为6m2的油膜。由此可以估算出该种油分子直径的大小是____________m。(要求一位有效数字)
5.(92B)关于物体内能的改变,下列说法中正确的是: ( )
A.能够改变物体内能的物理过程有两种:做功和热传递
B.物体吸收热量,它的内能一定增加
C.物体放出热量,它的内能一定减少
D.外界对物体做功,物体的内能不一定增加
(七)电 场
1.(95B)在真空中有两个点电荷,二者的距离保持一定。若把它们各自的电量都增加为原来的3倍,则两电荷的库仓力将增大到原来的 ( )
A.3倍 B.6倍 C.9倍 D.3倍
2.(93B)图7-2是某区域的电场线图。A、B是电场中的两个点,EA和EB分别表示A、B两点电场强度的大小,FA、FB分别表示同一个点电荷在A、B两点所受到的电场力的大小。下面说法中正确的是 ( )
A.EA>EB B.EA<EB C.FA>FB D.FA<FB
3.(96B)将电量为q的点电荷放在电场中的A点,它受到的电场力为F,则A点的电场强度的大小等于 ( )
A.q/F B.F/q C.q D.F+q
4.(94A)一个电量为q的正点电荷,在电场中从a点移到b点,电场力对该点电荷做功W。那么,a、b两点之间的电势差应等于 ( )
A.qW B.q/W C.W D.W/q
5.(95A)电场中A、B两点间的电势差为U,一个静止于A点、电量为q的正点电荷,在电场力的作用下从A点移动到B点。电场力所做的功等于 ( )
A.U B.U/q C.q/U D.qU
6.(96A)一个电量为q的正点电荷,在各点场强大小和方向都相同的电场中,沿电场力的方向运动的位移为d。若电场强度大小为E,在此过程中电场力对电荷做的功等于 ( )
A.Ed/q B.qE/d C.qd/E D.qEd
7.(96A)电容的单位是 ( )
A.库仑 B.法拉 C.伏特 D.安培
8.如果在某电场中将5.0×10-8C的电荷由A点移到B点,电场力做6.0×10-3J的功,那么( )
A.A、B两点间的电势差是1.2×105V
B.A、B两点间的电势差是3.0×10-10V
C.若在A、B两点间移动2.5×10-8C的电荷,电场力将做3.0×10-3J的功
D.若在A、B两点间移动2.5×10-8C的电荷,电场力将做3.0×10-17J的功
9.(98)电场中A、B两点间的电势差为U,一个电量为q的点电荷,从A点移到B点电场力所做功为W,则 ( )
A.W=U/q B.U=qW C.q=W/U D.W=qU
10.(99)真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大到原来的3倍,它们之间作用力的大小等于 ( )
A.F B.3F C.F/3 D.F/9
11.(00)真空中有一个电场,在这个电场中的某一点放入电量为5.0×10-9C的点电荷,它受到的电场力为3.0×10-4N,那么这一点处的电场强度的大小等于 ( )
A.8.0×10-5N/C B.6.0×104N/C C.1.7×10-5N/C D.2.0×10-5N/C
(八)恒定电流
1.(94A)在一条通有恒定电流的导线中,电流强度是I。如果每个电子的电量用e表示,那么,在时间t内通过该导线某一横截面的自由电子数等于__________。
2.(93A)一根粗细均匀,阻值为8Ω的电阻丝,在温度不变的情况下,先将它等分成四段,每段电阻为R1;再将这四段电阻丝并联,并联后总电阻为R2。则R1与R2的大小依次为( )
A.1Ω,0.5Ω B.4Ω,1Ω C.2Ω,0.5Ω D.2Ω,1Ω
3.(93B)一根粗细均匀的电阻丝,其电阻为4Ω。今将它均匀拉长为原来的2倍,则其电阻变为 __________Ω。(电阻丝温度不变)
4.(94A)根据电阻定律,电阻率ρ=R·S/ l。对于温度一定的某种金属导线来说,它的电阻率( )
A.跟导线的电阻成正比 B.跟导线的横截面成正比
C.跟导线的长度成反比 D.由所用金属材料本身特性决定
5.(92B)一个正常发光的灯泡,两端的电压是36V,通过的电流是2A。这时灯泡的电阻是_________V,它消耗的电功率是____________W。
6.(94A)由甲地向乙地输电,输送的电功率一定,输电线的材料一定。设输电电压为U,输电线横截面积为S,输电线因发热损失的电功率为P。那么 ( )
A.若U一定,则P与S成反比 B.若U一定,则P与S2成反比
C.若S一定,则P与U2成反比 D.若S一定,则P与U成反比
7.(96A)一台电动机,额定电压是100V,电阻是1Ω。正常工作时,通过的电流为5A,则电动机因发热损失的功率为 ( )
A.500W B.25W
C.2000W D.475W
8.(93B)图8-1所示的电路中,R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω,那么通过电阻R1、R2、R3的电流强度之比I1∶I2∶I3为 ( )
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1
C.2∶1∶3 D.3∶1∶2
9.(96A)在8-5所示的电路中,三个电阻的阻值分别是:R1=9Ω,R2=18Ω,R3=18Ω。设它们的电功率分别为P1、P2和P3,则 ( )
A. P1=P2 B.P2=P3
C.P2=P1 D.P1=P2+P3
10.(96B)图8-8所示的电路中,五个电阻的阻值均为R。那么AB间的总电阻为__________。
11.(92A)在图8-9所示的电路中,电阻R1=3.2Ω,电池组的电动势E=10V,内电阻R=0.8Ω。
(1)当电键S断开时,电压表的读数为1.6V,求电阻R2的阻值和它这时消耗的电功率。
(2)当电键S断开时,电压表的读数为6.4V,求电阻R3的阻值和R2、R3这时分别消耗的电功率。
12.(93A)如图8-10所示的电路,电源内阻不能忽略,当电键S打开时,测得电阻R1两端的电压为6V,R2两端的电压为12V,当电键S闭合后 ( )
A.电压表的示数大于18V
B.电阻R2两端的电压大于12V
C.电阻R1两端的电压大于6V
D.内电阻r上的电压变小
13.(94A)如图8-11所示电路,电源内阻不能忽略,R1阻值小于变阻器的总电阻(R1≠0),当滑动变阻器的滑片P停在变阻器的中点时,电压表的示数为U,安培表的示数为I,那么,滑片P向上移动的全过程中 ( )
A. 的示数总小于U B. 的示数总大于I
C. 的示数先增大后减小 D. 的示数先减小后增大
14.电路如图8-24所示,电源电动势E和内电阻r未知,
电阻R1=10Ω,R2=12Ω,当 开关S 接1时,电路中的电流为0.6A。
(1)开关接2时电路中电流大小如何
(2)开关分别接1和接2时,R1、R2消耗的电功率哪个大 说明理由。
R1
r
E
V
A. S
-
+
R3
R2
R1
图8-5
B. B
C. A
-
R2
图8-1
R3
R1
D. B
A
图7-2
R2
R3
图8-9
图8-10
E. S
V
E
r
R1
R2
R3
+
图8-8
R1
R2
p
A
V
电源
R1
R2
2
1
S
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1周练七
班级 学号 姓名
1、下面说法中正确的是( )
A、物体运动的方向就是它的动量的方向
B、如果物体的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零
C、如果合外力对物体的冲量不为零,则合外力一定使物体的动能增大
D、作用在物体上的合外力的冲量不一定能改变物体速度的大小
2、蹦极运动员将弹性绳系在双腿上,弹性绳的另一端固定在高处的跳台上,运动员从跳台上跳下后,会在空中上下往复几次,最后停在空中。如果将运动员视为质点,忽略运动员起跳时的初速度和水平方向的运动,将运动员、弹性绳、地球作为一个系统,规定绳没有伸长是的弹性势能为零,以跳台处的重力势能为零点,运动员从跳台上跳下后,
(1)由于存在机械能损失,第一次反弹后上升的最大高度会低于跳台的高度
(2)第一次下落到最低位置处,系统的动能为零,弹性势能最大
(3)跳下后系统动能最大时刻的弹性势能为零
(4)最后运动员停在空中时,系统的机械能最小
对于上述情况,说法正确的是( )
A、(1)(4) B、(1)(2)(3) C、(2)(3)(4) D、(1)(2)(4)
3、质量为m的物体以初速0从地面竖直上抛,当它运动到离地面h高度时,它的动能和势能刚好相等,这个高度是( )
A、02/g B、02/2g C、02/4g D、202/g
4.如图5所示,质量分别为m和2m的两个小物体可视为质点,用轻质细线连接,跨过光滑圆柱体,轻的着地,重的恰好与圆心一样高,若无初速度地释放,则物体m上升的最大高度为[ ]
A.R B.4R/3 C.R/3 D.2R
5、由两层不同的材料粘合在一起的矩形滑块,静止在光滑的水平面上,现用质量为m的子弹以速度水平射击上层时子弹恰好不穿出,若射击下层时刚好嵌入,由上述两种情况比较( )
(1)两次子弹对滑块做功一样多 (2)子弹嵌入下层时对滑块做功多
(3)子弹嵌入上层时系统产生热量多 (4)两次滑块受到的冲量一样大
A、(1)(2) B、(3)(4) C、(1)(4) D、(2)(4)
6、完全相同的A、B两物体放在同一水平面上,分别受到水平拉力F1、F2的作用而从静止开始做匀加速运动。经过时间t0和4t0速度分别达到20和0时,分别撤去F1和F2,以后物体继续做匀减速运动直至停止。两物体速度随时间变化的图象如图所示。若在该过程中F1和F2所做的功分别为W1和W2,F1和F2的冲量分别为I1和I2,(1)W1>W2;(2)W1I2;(4)I1A、(1)(3) B、(2)(4) C、(1)(4) D、(2)(3)
7、如图所示,A、B、C分别为小球、半圆槽、滑块,各物体表面及水平地面均光滑,且A、B、C质量均为m,半圆槽B的半径为R,现将小球A从半圆槽B的左侧由静止释放,A释放后B、C也开始运动,求A球能在半圆槽右侧上升的最大高度为多少?
8、如图所示,光滑水平面上放有A、B、C三个物体,其质量分别为mA=2.0kg,mB=mC=1.0kg,用一轻弹簧连接A、B两物体,现用力压缩弹簧使三物体靠近,此过程外力做功72J,然后释放,求:
(1)释放后物体B对物体C一共做了多少功?
(2)弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能为多大?
附加题:如图所示,水平传送带AB长,质量为M=1kg的木块随传送带一起以1=2m/s的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数u=0.5,当木块运动至最左端A点时,一颗质量为m=20g的子弹以0=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出,穿出速度u=50m/s,以后每隔1s就有一颗子弹射向木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同,g取10m/s2,求:
(1)在被第二颗子弹击中前,木块向右运动离A点的最大距离。
(2)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中?
(3)从第一颗子弹射中木块到木块最终离开传送带的过程中,子弹、木块和传送带这一系统所产生的热能是多少?(g取10m/s2)
C
B
A
C
B
A
B
A
M
5t0
4t0
3t0
2t0
t0
V0
2v0
v
t专题五 动能和能量问题
1、推行节水工程使用的转动喷水“龙头”如图所示,“龙头”距地面,其喷灌半径可达,每秒钟喷水质量所用的水从地下深H的井里抽取,设水以相同的速率喷出,若水泵效率为,则配套的电动机的功率P至少为多大?
2、电动自行车是目前一种较为时尚的代步工具,某厂生产的一种电动自行车,设”质量(包括人)为m=80kg,动力电源选用能量存储为“36V 10A·h”(即输出电压为36伏,工作电流与工作时间的乘积为10安培·小时)的蓄电池(不计内阻),所用电动机的输入功率有两挡,分别为=120W和=180W,考虑到传动摩擦以及电机发热等各种因素造成的损耗,电动自行车行驶时的功率为输入功率的80%,如果电动自行车在平直公路上行使时所受阻力与行驶速率和自行车对地面的压力都成正比,即,其中,g取10m/.求:
(1)该电动自行车分别选用两挡行驶时,行驶的最长时间分别是多少?
(2)电动自行车在平直公路上能达到的最大速度。
(3)估算选用“功率高挡”时电动自行车在平直公路上的最大行程。
3、如图所示,质量为的重重锤从高处自由下落,打在质量为M的木桩上,重锤与木桩一起下沉距离s,求木桩在下沉过程中遇到的平均阻力。
4、根据量子理论,光子具有动量,光子的动量等于光子的能量除以光速,即,光照射到物体表面并被反射时,会对物体产生压强,这就是“光压”,光压是光的粒子性的典型表现。光压的产生机理如同气体压强:由大量气体分子与器壁的频率碰撞产生了持续均匀的压力,器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强。
(1)激光器发出的一束激光的功率为P,光速的横截面积为S,当该激光束垂直照射在物体表面时,试计算单位时间内到达物体表面的光子的总动量。
(2)若该激光束被物体表面完全反射,证明其在物体表面引起的光压是。
(3)设想利用太阳的光压将物体送到太阳系以外的空间去,当然这只有当太阳对物体的光压超过了太阳对物体的引力才行。现如果用一种密度为的物体做成的平板,它的刚性足够大,则当这种平板厚度较小时,它将能被太阳的光压送出太阳系。试估算这种平板的厚度应小于多少?设平板处于地球绕太阳运动的公转轨道上,且平板表面所受的光压处于最大值,不考虑太阳系内各行星对平板的影响,已知地球公转轨道上的太阳常量为(即在单位时间内垂直辐射在单位面积上的太阳光能量),地球绕太阳公转的加速度为。
5、如图所示,质量为的小球用长度为的轻绳悬挂于固定点O处,现将小球移至O点的正上方,在绳处于绷紧状态下以大小为的水平速度将小球抛出,求小球首次运动到O点正下方位置时,绳的拉力为多少?
6、如图所示,紧直平面内放一直角杆COD,杆的水平部分和竖直部分各套有质量分别为和的小球A和B,A、B两小球用一轻绳相连接,小球A的初始位置与O点的距离,小球B的初始位置与O点的距离,此时轻绳刚好拉直,杆的竖直部分光滑,杆的水平部分与小球之间的动摩擦因数取10m/s,则:
(1)若用水平拉力沿杆向右缓慢拉动小球A,使之移动0.5m,该过程中小球A受到的摩擦力多大?拉力做功多少?
(2)若用水平拉力沿杆向右拉小球A,恰好能让小球B由初始位置以1.0m/s的速度匀速上升0.5m,此过程中拉力做功多少?
7、如图所示,轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、B上,质量为的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等,在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=,先托住物块,使绳处于水平拉直状态,由静止释放物块,在物块下落过程中,保持C、D两端的拉力F不变。
(1)当物块下落距离为多大时,物块的加速度为零?
(2)在物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力F做功W为多少?
(3)求物块下落过程中的最大速度和最大距离H?
8、继2003年10月15日中国“神舟”五号载人飞船发射成功后,于2005年10月12日在中国酒泉发射中心,再次由长征2号F运载火箭将“神舟”六号载人飞船送入近地点A、远地点为B的椭圆轨道,如图所示,已知飞船的总质量为,圆形轨道的半径为,地球表面的重力加速度为,地球半径为R,飞船在椭圆形轨道上运行到B点时的速度大小为,此时飞船应将质量为的燃气以相对于地球多大的速度向后喷射才能进入圆形轨道?(假定飞船喷气的过程可等效为一次喷气)
9、一个质量的正方形金属总电阻,金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端(金属框上边为重合),自静止开始沿斜面下滑,下滑过程中穿过一段边界与斜面底边平行、宽度为的匀强磁场后滑过程中的速度为,与此对应的位移为,那么图象如图所示,已知匀强磁场方面垂直斜面向上。试问:
(1)根据图象所提供的信息,计算出斜面倾角和匀强磁场宽度。
(2)匀强磁场的磁感应强度多大?金属框从斜面顶端滑至底端所需的时间为多少?
(3)现用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金属框上,使金属框从斜面底面(金属框下边与重合)由静止开始沿斜面向上运动,匀速通过磁场区域后到达斜面顶端(金属框上边与重合)。试计算恒力F做功的最小值。
10、如图,是光滑的轨道,其中是水平的,为与相切的位于竖直平面内的半圆,半径,制裁量的小球A静止在轨道上,另一质量、速度的小球B与小球A正碰,已知相碰后小球A经过半圆的最高点落在轨道上距点为处,取重力加速度,求:
(1)碰撞结束时,小球A和B的速度的大小;
(2)试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达点。
11、质量为的小车A原来静止于光滑水平直轨道上,并与左端固定挡板接触,小车内侧的顶端用长0.8m的细绳悬挂一个质量为2kg的小球B,小球B被向左拉至使细绳水平,如图所示,当将B球由静止开始释放后,B球以点O为圆心自由摆下。(不计空气阻力,重力加速度,小球摆动过程中不会与车壁相碰)。求:
(1)B球从水平位置摆至最低点时的速度。
(2)当小车A开始运动后,小球B上升过程中距最低点的最大高度。
12、一传送带装置示意图,其中传送带经过AB区域时是水平的,经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模块形成,未画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱运送到D处,D和A的高度差为。稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经过BC段时的微小滑动)。已知在一段相当长的时间内,共运送小货箱的数目为N。这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦,求电动机的平均输出功率。
13、在光滑水平面的一直线上,排列着一系列可视为质点的物体,分别为0,1,2…标记,0为物体质量为,其余物体质量为,物体0与1之间的距离为,1、2之间距离为,2、3之间距离为,…如图所示,现用一水平恒力推0物体向右运动,从而发生了一系列碰撞,设每次碰后物体都粘在一起运动,要使每次碰前物体的速度都相同,在已知的情况下,…应满足什么条件?
14、质量M=0.6kg的平板小车静止在光滑水平面上,如图所示,当t=0时,两个质量都为m=0.2kg的小物体A和B,分别从小车的左端和右端以水平速度和同时冲上小车,当它们相对于小车停止滑动时,没有相碰,已知A、B两物体与车面的动摩擦因数都是0.20,取,求:
(1)A、B两物体在车上都停止滑动时车的速度;
(2)车的长度至少是多少?力学综合检测题
一、选择题
1、置于水平地面上的物体受一水平作用力F而保持静止,如图1所示.现将作用力F保持大小不变,沿逆时针方向缓缓转过180°,则在此过程中物体对地面的正压力N和地面给物体的摩擦力f的变化是
(A) N先变小后变大,f不变;
(B) N不变,f先变小后变大;
(C) N,f都是先变大后变小;
(D) N,f都是先变小后变大.
2.为了测定某辆轿车在平直路上起动时的加速度(轿车起动时的运动可近似看作匀加速运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片(如图2所示),如果拍摄时每隔2s曝光一次,轿车车身总长为4.5m,那幺这辆轿车的加速度约为:
(A)1m/s (B)2m/s (C)3m/s (D)4m/s?
3.如图3所示,物体m在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面匀速下滑,此过程中斜面仍静止,斜面质量为M,则水平面对斜面:
??(A)无摩擦力
??(B)有水平向左的摩擦力
??(C)支持力为(M+m)g
??(D)支持力小于(M+m)g
4.已知月球的半径为R,在月球表面以初速度v0竖直上抛一小球,经时间t落回到手中.如果在月球上发射一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星,以下说法正确的是:
?(A)卫星的线速度不可能大于
?(B)卫星的加速度可能大于2v0/t
?(C)卫星的角速度不可能小于
?(D)卫星的周期不可能小于
5、如图3所示,质量为M的小车AB,小车的A端有胶泥,小车的B端固定有一根轻弹簧,弹簧的另一端放置一块质量为m 的物体C,小车原来静止在光滑的水平面上,小车底板光滑且 M>m,开始时弹簧处于压缩状态,当弹簧突然释放后,则下面说法错误的是:
(A)物体C离开弹簧时,小车一定是向右运动的;
(B)物体C与A粘合后,小车速度为零;
(C)在物体C从B向A运动过程中,小车速度与物体速度大小之比为m:M;
(D)在物体C从B向A运动过程中,小车动能与物体动能之比为M:m.
翰林汇
6、图4中两摆摆长相同,平衡时两摆球刚好接触,现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放,碰撞后,两摆球分开各自做简谐运动,以mA、mB分别表示摆球A、B的质量,则:
(A)如果mA>mB,下一次碰撞将发生在平衡位置右侧
(B)如果mA<mB,下一次碰撞将发生在平衡位置左侧
(C)无论两摆球的质量之比是多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧
(D)无论两摆球的质量之比是多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧
翰林汇
7、如图5所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,它们由相同材料制成,A的质量为2m,B、C的质量各为m。如果OA=OB=R,OC=2R,则当圆台旋转时(设A、B、C都没有滑动),下述结论中正确的是:
图5
(A) C物向心加速度最大
(B)B物静摩擦力最小
(C)当圆台旋转转速增加时,C比B先开始滑动
(D)当圆台旋转转速增加时,A比B先开始滑动翰林汇
8.一列简谐横波原来的波形如图6实线所示,经过时间t后变成图中虚线所示的波形.已知波向左传播,时间t小于1个周期,图中坐标为(12,2)的质点A,经时间t后振动状态传到质点B,则:
??
图6
(A)质点B的坐标为(3,2)
?(B)质点B的坐标为(2,3)
?(C)质点A在时间t内的路程为6cm
?(D)质点A在时间t内的路程为4cm
9、图中7所示,是质量分别为m1和m2 两物体碰撞前后的位移-时间图像,由图可知:
(A)两物体的动量相等;
(B)质量m1大于质量m2 ;
(C)碰后两物体一起作匀速直线运动;
(D)碰前两物体动量大小相等,方向相反.
图7 翰林汇
10、如图8所示,两个完全相同的小球A、B用等长的细线悬于O点,线长为L若沿将A由图示位置静止释放,则B球被碰后第一次速度为零时的高度可能是:
(A)L/2 (B)L/4 (C)L/8 (D)L/10
图8翰林汇
11、关于公式v=f,下列说法中正确的是
(A)公式v=f适用于一切波;
(B)公式v=f说明提高波频率f,它激发的波的波速也增大;
(C)公式中v、、f三个量,对同一波来说,通过不同介质时,只有f不变;
(D)由公式v=f可知,波长2米的声波比波长1米的声波传播速度大一倍。翰林汇
12.如图9所示,在光滑的水平面上,质量分别为M、m的两木块接触面与水平支持面的夹角为θ,用大小均为F的水平力第一次向右推A,第二次向左推B,两次推动均使A、B一起在水平面上滑动,设先后两次推动中,A、B间作用力的大小分别是N1和N2,则有:
?(A)N1∶N2=m∶M
?(B)N1∶N2=M∶m
(C)N1∶N2=mcosθ∶Msinθ
?(D)N1∶N2=Mcosθ∶msinθ
图9
二、填空题
13、如图10所示,用轻绳相连的质量相同的A,B,C三物体,放在光滑水平面上,在作用于物体C的水平拉力F作用下,一起做匀加速运动.物体B所受合力是 .
图10翰林汇
14、第一次从高为h处水平抛出一个球,其水平射程为s,第二次用跟第一次相同的速度从另一处水平抛出另一小球,水平射程比前一次多了△s,不计空气阻力,则第二次抛出点的高度为_______ 翰林汇
15、地球半径为R,地面附近的重力加速度为g,则人造地球卫星转动的最大频率为_______翰林汇
16、绳上有一简谐横波向右传播,当绳上某质点A向上运动到最大位移处时,在其右方相距 0.30 m 的质点B刚好向下运动到最大位移,已知波长大于 0.15 m ,则该波的波长等于____。翰林汇
17.在做“碰撞中的动量守恒”实验中:(1)用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径,测量结果如图11甲所示,该球直径为 cm.(2)实验中小球的落点情况如图1-79乙所示,入射球A与被碰球B的质量比为mA∶mB=3∶2,则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比为pA∶pB= .
图11
三、计算题
18、如图12所示,A、B两个物体靠在一起,放在光滑水平面上,它们的质量分别为mA=3kg、mB=6kg,今用水平力FA推A,用水平力FB拉B,FA和FB随时间变化的关系是FA=9-2t(N),FB=3+2t(N).求从t=0到A、B脱离,它们的位移是多少?翰林汇
19、一个质量为4kg的木块,静止在光滑水平面上,一颗质量为0.2kg的子弹以1000m/s的水平速度射入木块,射穿木块后子弹的速度降为800m/s,子弹穿透木块的时间内木块移动的距离为0.22cm,设子弹在木块中所受阻力为恒力,求:
(1)子弹穿过木块的时间;
(2)木块运动时的加速度大小.
20、如图13所示,斜槽轨道下端与一个半径为0.4m的圆形轨道相连接.一个质量为0.1kg的物体从高为H=2m的A点由静止开始滑下,运动到圆形轨道的最高点C处时,对轨道的压力等于物体的重力.求物体从A运动到C的过程中克服摩擦力所做的功.(g取10m/s2.)翰林汇
21、如图14,半径R=2.0m的120°的光滑圆弧DEB,E与水平面相切,O是其圆心,OE为竖直对称轴。斜面AB、CD分别与圆弧在B点、D点相切。物体P从AB斜面上距水平面高h=3.0m处,沿斜面向下以速度v0=2m/s抛出。已知物体与两斜面间的动摩擦因数μ=0.2。求物体在AB、CD两斜面(不含圆弧)上通过的总路程s。
22、如图15所示,质量为2.0kg的小车停在光滑的水平面上,在小车右端有一质量为1.0kg的小物块,物块与小车之间的动摩擦因数为0.5。物块与小车同时分别受到水平向左的拉力F1=6.0N和水平向右的拉力F2=9.0N的作用,经0.4s同时撤去两力,为使物块不从小车上滑下,求小车的最小长度。(g取10m/s2)翰翰林汇
一、选择题
1、D 2、B 3、BD 4、D 5、D 6、CD 7、ABC 8、AC 9、D 10、ABC 11、AC 12、A 翰林汇
二、填空题
13、F/3翰林汇 14、h(s+△s)2/s2翰林汇
15、翰林汇 16、0.2 , 0.6
17、2.14 1:2
三、计算题
18、s=4.17m
翰林汇19、(1)8.8×10-4s;(2) 1.14m/s2翰林汇
20、0.8J
21、s=22m
简解:由mgsin60°>μmgcos60°知,物体不能停在斜面上,故物体不继续在斜面上运动的条件,应是物体达B或D时的速度为零,由动能定理得:
mg[h-R(1-cos60°)]-μmgcos60°s
=
代入数值解得: s=22m
22、对物块:受力分析如图所示.
F1-μmg=ma1 ①
②
0.4s末速度v1=a1t=0.4m/s ④
对小车:受力分析如图所示
F2-μmg=Ma2 ⑤
⑥
⑦
0.4s末速度 v2=a2t=0.8m/s ⑧
撤去拉力后,m、M组成的系统动量守恒,设物块与车共同速度为v3
Mv2-mv1=(M+m)v3 ⑨
v3=0.4m/s方向向右 ⑩
设撤去外力后物块与小车相对位移为L′。
解得: L′=0.096m
车长L=S1+S2+L′
=0.08+0.16+0.096=0.336m
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2《第八章 分子热运动 能量守恒 气体》
第三课时 热学第一、第二定律 气体状态参量
一、基础知识扫描
1、热力学第一定律:(1)内容 (2)表达式
2、热力学第二定律:两种表述
3、理想气体:(1)内容 (2)理想气体的内能由温度决定
二、疑难知识辨析
1、热力学第一定律的表达式及符号规则:设物体吸收的热量为Q,同时外界对物体作的功为W,则物体的内能增加△U=Q+W。若物体放热同时外界对物体做功为W,这时Q为负值,物体对外做功W为负值。 △U为负值表示内能减小。
2、第一类永动机是不可能制成:违反了能量守恒定律。
3、热传导是具有方向的,即两个温度不同的物体相互接触时,热量会自发的从高温物体传给低温物体,不可能由低温物体传给高温物体,除非借助外界的帮助。
4、第二类永动机是不可能制成的:机械能和内能的转化过程的方向性
5、体分子的运动速率很大,常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒。 分子与器壁碰撞过程中,会对器壁产生一定的力,对于大量分子来说,这个力是不可忽略的,而且是持续的、均匀的力,这就是气体对容器器壁产生压强的原因,并且把这个压强简称为气体的压强。
6、气体压强的大小跟两个因素有关:①与气体分子的平均动能有关,气体分子的平均动能越大,分子撞击器壁时对器壁产生的力就越大,气体压强就越大,而温度是分子平均动能的标志,可见,气体的压强跟温度有关,从宏观上讲,温度升高,压强增大。②与分子的密集程度有关。因为气体分子越密集,每秒撞击器壁单位面积的分子越多,气体的压强就越大,而对一定量的气体而言,体积越小,分子越密集,所以从宏观上讲,体积减小时,压强将增大。但是在压强不变时,若是温度升高,则必定会有分子的密集程度减小,从宏观上讲,即气体的体积将增大。
三、对点例题分析
例1、关于物体内能的变化情况,下列说法正确的是 ( )
A、吸热的物体的内能一定增加
B、体积膨胀的物体的内能一定减小
C、外界对物体做功,其内能一定增加
D、绝热压缩物体,其内能一定增加
例2、根据热力学第二定律分析,下列说法中正确的是 ( )
A、热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体
B、热量能够从高温物体传到低温物体,也可以从低温物体传到高温物体
C、机械能可以全部转化为内能,但变化的内能不可以全部转化为机械能
D、机械能可以全部转化为内能,变化的内能也可以全部转化为机械能
例3、下列说法正确的是 ( )
A、热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体。
B、功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功
C、不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化
D、凡是不违反能量守恒定律的过程都一定能实现
例4、气体的压强是由于气体分子的下面哪种原因造成的 ( )
A、气体分子之间的相互吸引力
B、气体分子对器壁的频繁碰撞
C、气体分子之间的相互排斥力
D、气体分子与器壁分子之间的引力
例5、关于气体的压强、体积和温度之间的关系,下列说法正确的是 ( )
A、气体体积增大,温度升高,压强一定增大
B、气体体积减小,温度升高,压强一定增大
C、气体的体积不变,温度降低,压强一定减小
D、气体的体积不变,温度升高,压强一定减小
例6、空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对气缸中空气做功为2×105J,空气的内能增加了1.5×105J,则气体 (填“吸”或“放”)热,为 J。
例7、质量为m=10g的子弹水平射入静止悬挂的质量为M=1Kg的沙袋中,并与沙袋一起摆动,沙袋摆动的最大角θ=60°,已知摆长L=1m.子弹射入沙袋产生的热量80%被子弹吸收,则子弹的温度升高多少度?(子弹的比热C=378J/Kg·℃)g取10m/s2
四、针对训练
1、容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压恒定。A、B的底部由带有阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热,原先A中水面比B中水面高,打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,最后达到平衡,在这过程中 ( )
A、大气压力对水做功,水的内能增加
B、水克服大气压力做功,水的内能增加
C、大气压力对水不做功,水的内能不变
D、大气压力对水不做功,水的内能增加
2、A、B两球完全相同,分别浸没在水和水银的同一深度处,A、B两球用同一种特殊材料制成,当温度稍微升高时,球的体积会明显的变大,如果开始水和水银的温度相同,且两液体温度同时缓慢的升高同一值,两球膨胀后,体积相等,则 ( )
A、球吸收的热量较多
B、球吸收的热量较多
C、两球吸收的热量一样多
D、无法确定
3、行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下来,流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰。降落伞在空中匀速下降,条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流。上述现象中所包含的相同的物理过程是 ( )
A、物体克服阻力做功 B、物体的动能转化为其它形式的能
C、物体的势能转化为其它形式的能 D、物体的机械能转化为其它形式的能
4、对于热量、功和内能三个物理量,下列个说法中正确的是 ( )
A、热量和功是由过程决定的,而内能是由物体的状态决定的
B、热量、功和内能的物理意义相同
C、热量和功都可以作为内能的量度
D、内能大的物体含的热量一定多
5、下列说法正确的是 ( )
A、相同质量的两物体,升高相同的温度,内能增量一定相同
B、一定量0℃的水结成0℃的冰,内能一定减小
C、一定量气体体积增大,但既不吸热也不放热,内能一定减少
D、一定量气体吸热后保持体积不变,内能一定减少
6、直立容器内部有隔板隔开的A、B两部分气体,A的密度小,B的密度大,抽去隔板,加热气体使两部分气体均匀混合,是在此过程中气体吸热Q,气体内能增加量为△E,则 ( )
A.△E=Q B. △E<Q C. △E>Q D.无法确定
7、第二类永动机不可能制成,是因为 ( )
A、违背了能的转化和守恒定律
B、机械能不可能全部转化为内能
C、在不引起其他变化时,内能不可能全部转化为机械能。
D、设计方面的原因
8、下列哪些物理过程具有方向性 ( )
A、两个物体之间的传导热过程 B、机械能和内能相互转化的过程
C、气体的扩散过程 D、气体向真空中膨胀的过程
9、下列说法正确的是 ( )
A、第一类永动机不可能制成,因它违反了能量守恒定律
B、第二类永动机不可能制成,因它违反了能量守恒定律
C、热力学第一定律和热力学第二定律是相互独立的
D、热力学第二定律的两种表述是等效的
10、在两个相同的容器分别盛有相同质量、温度相同的氧气和氢气,则它们的 ( )
A、分子运动的平均速率相等,压强相等
B、分子运动的平均速率相等,压强不相等
C、分子运动的平均动能相等,压强相等
D、分子运动的平均动能相等,压强不相等
11、[1997.上海]对一定质量的理想气体,下列说法正确的是 ( )
A、压强增大,体积增大,分子的平均动能一定增大
B、压强减小,体积减小,分子的平均动能一定增大
C、压强减小,体积增大,分子的平均动能一定增大
D、压强增大,体积减小,分子的平均动能一定增大
12、对于一定质量的气体,下列说法正确的是 ( )
A、温度升高,体积变小,压强一定增大
B、温度升高,体积变大,压强一定增大
C、温度升高,体积变大,压强可能增大
D、温度升高,体积变大,压强可能减小
图11-5-3
B
A
图11-5-2
B
A
水银
水
图11-5-1
K
B
A
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2周练17
班级_____学号______姓名______
1、如图所示,竖直放置的两光滑平行金属导轨置于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中,两根质量相同的金属棒a和b,和导轨紧密接触且可自由滑动,先固定a,释放b,当b速度达到10m/s时,再释放a,经过1s时间a的速度达到12m/s,则( )
A.当va=12m/s时,vb=18m/s
B. 当va=12m/s时,vb=22m/s
C.若导轨很长,它们最终的速度必相同
D.它们最终速度不相同,但速度差恒定
2、如图所示,A.B是两盏完全相同的白炽灯,L是电阻不计的电感线圈,如果断开开关S1,接通S2,A.B两灯都能同样发光。最初S1是接通的,S2是断开的。那么,可能出现的情况是( )
A.刚一接通S2,A灯就立即亮,而B灯则迟延一段时间才亮
B.刚接通S2时,线圈L中的电流为零
C.接通S2以后,A灯变亮,B灯由亮变暗
D.断开S2时,A灯立即熄灭,B灯先亮一下然后熄灭
3、如图所示,U型线框abcd处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,长度为L的直导线MN中间串有一个电压表跨接在ab和cd上且与ab垂直,它们之间的接触是完全光滑的。R为电阻,C为电容器,现令MN以速度v0向右匀速运动,用U表示电压表的读数,q表示电容器所带电量,C表示电容器的电容,F表示对MN的拉力,设电压表体积很小,使线圈切割磁感线对MN间的电压的影响可以忽略不计,则( )
A. B. F=0
C. U=0 F=0 D.
4、在10Ω的电阻上通以如图所示的交流电,则该交流电的电流的有效值为( )
A.10 B.20
C. D.
5、旋转电枢式交流发电机产生的感应电动势e=εmsinωt,如将电枢的匝数增加一倍,电枢的转速也增加一倍,其他条件不变,感应电动势的表达式将变为( )
A.e=2εmsin2ωt B.e=2εmsin4ωt
C.e=4εmsin2ωt D.e=4εmsin4ωt
6、如图所示为理想变压器,A1、A2为理想交流电流表,V1、V2为理想交流电压表,R1、R2、R3为电阻,原线圈两端接电压一定的正弦交流电,当开关S闭合时,各交流电表的示数变化情况应是( )
A.交流电流表A1读数变大
B. 交流电流表A2读数变大
C. 交流电压表V1读数变小
D. 交流电压表V2读数变小
7、匀强磁场磁感应强度B=0.2T,磁场宽度L=3m,一正方形金属框边长ab=l=1m,其电阻r=0.2Ω,金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图所示,求:
(1)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的I-t图线:
(2)画出ab两端电压的U-t图线
8、可绕固定轴OO 转动的正方形线框的边长l=0.5m,仅ab边有质量m=0.1kg,线框的总电阻R=1Ω,不计摩擦和空气阻力,线框从水平位置由静止释放,到达竖直位置历时0.1s,设线框始终处在竖直向下,磁感应强度为B=4×10-2T的匀强磁场中如图所示
(1) 这个过程中平均电流的大小和方向
(2) 若这个过程中产生的焦耳热Q=0.3J,线框达到竖直位置时ab边受到的安培力大小和方向
9、如图所示,导体棒ab质量100g,用绝缘细线悬挂后,恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触,导轨上还放有质量200g的另一导体棒cd,整个装置处于竖直向上的B=0.2T的匀强磁场中,现将ab棒拉起0.8m高后无初速释放,当ab第一次摆到最低点与导轨瞬间接触后还能向左摆到0.45m高。试求:
(1) cd棒获得的速度大小;
(2) 此瞬间通过ab棒的电荷量
(3) 此过程回路产生的焦耳热
10、 如图所示,OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨,O、C处分别接有短电阻丝(图中用粗线表示)R1=4Ω,R2=8Ω(导轨其余部分电阻不计),导轨OAC的形状满足方程y=2sin(πx/3)(单位:m),磁感应强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,一足够长的金属棒在水平外力F作用下,以恒定的速率v=0.5m/s水平向右在导轨上从O点滑到C点,棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直,不计棒的电阻。
求(1)外力F的最大值
(2)金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率
(3)在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。
a
b
d
c
-10
20
t/s
T/3
T
0
i/A
R2
R3
S
R1
V1
V2
A2
A1
c
O
O
a
b
d
B
a
b
c
d
l
L
B
b
a
R2
R1
O
C
x
a
b
S2
b
c
d
v0
RC
M
N
B
a
C
V
y
A
v
PAGE
2周练13
班级______学号______姓名_______
1.如图所示,四只灯泡规格相同,全部发光,比其亮度正确的是 ( )
A.灯C比D亮 B.灯C比B亮
C.灯A和C一样亮 D.灯A和B一样亮
2. 如图所示电路中,闭合电键,灯L1、L2正常发亮,由于电路出现故障,突然发现灯L1变亮,灯L2变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是( )
A. R1断路 B. R2断路
C. R3断路 D. R4断路
3. 如图所示,当滑动变阻器R3的滑动片向右移动时,两电压表示数变化的绝对值分别是△U1和△U2,则下列结论正确的是 ( )
A.△U1>△U2
B.电阻R1的功率先增大后减小
C.电阻R2的功率一定增大
D.电源的输出功率先增大后减小
4.电流表的内阻为Rg、满刻度电流为Ig。那么以下结论中正确的是 ( )
A.如并联一个阻值为nRg的定值电阻,就可以改装为量程是nIg的电流表
B.如串联一个阻值为nRg的定值电阻,就可以改装为一个量程是(n +1)IgRg的电压表
C.如并联一个阻值为Rg/(n-1)的定值电阻,就可以改装为一个量程是nIg的电流表
D.如串联一个阻值为Rg/n的定值电阻,就可以改装为一个量程是(n-1)IgRg的电压表
5. 图中三个电阻的阻值相等,R1的额定功率为10W,R2的额定功率为5W,R3的额定功率为20W,则该电路允许的最大功率为( )
A、35W B、 30W C、25W D、20W
6、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同,都为 R。设通过它们的电流相同(电动机正常运转),则在相同的时间内( )
A.电炉和电动机产生的电热相等
B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
C.电炉两端电压小于电动机两端电压
D.电炉和电动机两端电压相等
7、如图所示,E=12V,内阻不计,电容器的电容C=5μF,三只定值电阻的阻值之比为R1: R2: R3=3:2:1,则合上S后通过P点的电量为?
8、如图所示,图线AB是电路的路端电压随电流变化的关系图线. OM是同一电源向固定电阻R供电时,R两端的电压电变化的图线,由图求:
(1)R的阻值.
(2)在交点C处表示电源的输出功率.
(3)在C点,电源内部消耗的电功率.
(4)电源的最大输出功率.
9、如图所示电路中,电源的内阻r=0.4Ω,电阻 R1= R2= R3=4Ω,开关S合上时,电流表A的示数为1.5A,电压表示数为2V,求开关S断开后电压表V的示数(电流表和电压表内阻不计)
10、如图所示,电源内电阻r=1Ω,R1=4Ω,A、B为平行放置的金属板,当AB两板直接连到电源的两极时,一电子由静止从A板飞到B板时的速度为v0,现按图连接,电键K闭合后,电子由静止从A板飞到B板过程中,通过板中点C的速度为;当K断开时,电子经过C点的速度为,求R2和R3的阻值各是多少 ?
C
K
E
r
R1
R2
R3
A
B
R2
R3
R4
S
R1
V
A
P
C
E
S
R3
C
R2
R1
S
E
L2
L1
R4
R3
R2
R1
A第十一章《磁场》第六课时带电粒子在复合场中电荷的运动(一)
一、基础知识扫描
1、 带电粒子在复合场中的运动比较复杂。
(1)按轨迹分,有直线运动、曲线运动。
(2)按速度变化情况分,有匀速运动、变速运动;
(3)按场的叠加情况分,有带电粒子先后进入不同场中的运动,带电粒子同时在几个叠加场中的运动。
2、带电粒子在复合场中做直线运动仍遵循力学规律。即当带电粒子受到的合外力与速度在一条直线上时,粒子做直线运动。其中合外力恒定时,做匀变速直线运动;合外力大小变化或方向改变但仍与速度在一条直线上时,做变速直线运动;合外力为零时,做匀速直线运动。
3、分析带电粒子受力时,要注意各力的特点。
如:重力是恒力,重力做功与途径无关,只与始末位置的高度差有关,重力做功的多少是重力势能和其他形式的能之间发生相互转化的量度。
带电粒子在匀强电场中所受电场力为恒力,电场力做功也与途径无关,只与始末位置的电势差有关,电场力做功的多少是电势能和其他形式的能之间发生转化的量度。带电粒子在磁场中运动时才受洛仑兹力,力的大小随运动速度的大小而改变,方向始终与速度垂直,且洛仑兹力永远不做功。
二、疑难知识点辨析
1、电场力和洛仑兹力的比较
(1)在电场中的电荷,不管其运动与否,均受到电场力的作用;而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛仑兹力的作用。
(2)电场力的大小F=Eq,与电荷的运动的速度无关;而洛仑兹力的大小f=Bqvsinα,与电荷运动的速度大小和方向均有关。
(3)电场力的方向与电场的方向或相同、或相反;而洛仑兹力的方向始终既和磁场垂直,又和速度方向垂直。
(4)电场既可以改变电荷运动的速度大小,也可以改变电荷运动的方向,而洛仑兹力只能改变电荷运动的速度方向,不能改变速度大小。
(5)电场力可以对电荷做功,能改变电荷的动能;洛仑兹力不能对电荷做功,不能改变电荷的功能。
(6)匀强电场中在电场力的作用下,运动电荷的偏转轨迹为抛物线;匀强磁场中在洛仑兹力的作用下,垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧。
2、对于重力的考虑,重力考虑与否分三种情况:
(1)对于微观粒子,如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就可以不计其重力,因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小,可以忽略;而对于一些实际物体,如带电小球、液滴、金属块等不做特殊交待时就应当考虑其重力。
(2)在题目中有明确交待的是否要考虑重力的,这种情况比较正规,也比较简单。
(3)是直接看不出是否要考虑重力,但在进行受力分析与运动分析时,要由分析结果,先进行定性确定再是否要考虑重力。
三、对点例题分析
例1 设空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示。已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自点沿曲线运动,到达点时速度为零,点是运动的最低点,忽略重力,以下说法中正确的是:
A、 这个离子必带正电荷;
B、点和点位于同一高度;
C、 离子在点时速度最大;
D、 离子达点后将沿原路返回点。
例2 在图中虚线所示的区域内,存在着电场强度为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场,已知从左方水平射入的电子,穿过这个区域时未发生偏转,设重力可忽略不计,则在这个区域中E和B的方向可能是:
A、E和B都沿水平方向,并与电子运动的方向相同
B、E和B都沿水平方向,并与电子运动的方向相反
C、E竖直向上,B垂直纸面向外
D、E竖直向上,B垂直纸面向里
例3 一个带电微粒在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。则该带电微粒必然带_____,旋转方向为_____。若已知圆半径为r,电场强度为E磁感应强度为B,则线速度为_____。
例4 如图所示,匀强电场水平向右,匀强磁场垂直纸面向里,一质量为m、带电量为q的微粒以速度v与磁场垂直、与电场成45 角射入复合场中,恰能做匀速直线运动。求电场强度E和磁感强度B的大小。
例5、 如图所示,MN和pQ为一对长为l,相距为d(l>>d)的平行金属板,两板间加有一定的电压,现有一质量为m、电量为q的带正电的粒子(不计重力)。从两极板的正中央(图中平行于两板的虚线)以初速沿着平行极板的方向射入两板间,而后粒子恰好能从平行板的右侧边缘飞出。求:
(1)两板间所加电压U
(2)如果在两板间再加一匀强磁场,使粒子进入两板间恰好做匀速直线运动,求所加匀强磁场的方向和磁感强度B。
四、针对训练
1、 如图所示,两个平行金属板M、N间为一个正交的匀强电场和匀强磁场区,电场方向由M板指向N极,磁场方向垂直纸面向里,OO′为到两极板距离相的平行两板的直线。一质量为m,带电量为+q的带电粒子,以速度v0从O点射入,沿OO′方向匀速通过场区,不计带电粒子的重力,则以下说法正确的是:( )
A、带电量为-q的粒子以v0从O点沿OO′方向射入仍能匀速通过场区
B、带电量为2q的粒子以v0从O点沿OO′射入仍能匀速通过场区
C、保持电场强度和磁感强度大小不变,方向均与原来相反,粒子以v0从O点沿OO′射入,则粒子仍能匀速能过场区。
D、粒子仍以速率v0从右侧的O′点沿O′O方向射入,粒子仍能匀速能过场区。
2、如图所示,一带正电的粒子以速度垂直飞入,三者方向如图所示。已知粒子在运动过程中所受的重力恰与电场力平衡,则带电粒子在运动过程中。
机械能守恒;
A、 机械能守恒;
B、动量守恒;
C、动能始终不变;
D、电势能与机械能总和守恒。
3、如图所示,平行板电容器的极板沿水平方向放置,电子束从电容器左边正中间处沿水平方向入射,其初速度为,在电场力的作用下刚好从图中所示的点射出,射出的速度为。现在若保持板间电场不变,在板间加一个垂直纸面向里的匀强磁场,使电子束刚好从图中点射出,、两点关于成对称,则从点射出的每个电子的速度大小为:
A、; B、;
C、; D、
4、 如图所示,一束质量、速度和电量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,未发生任何偏转。如果让这些不偏转的离子进入另一个匀强磁场中,发现这些离子又分成几束,对于这些进入后一磁场的离子,可得出结论( )。
A、 的动能一定各不相同
B、 们的电量一定各不相同
C、 它们的质量一定各不相同
D、 它们的电量与质量之比一定各不相同
5、 如图单摆摆长为L,摆球质量为m,带有电荷+q,在垂直于纸面向里的磁感强度为B的匀强磁场中摆动,当其向左、向右分别通过最低点时,线上接力大小是否相等?
6、质量为m的金属滑块,电量+q,以某一初速度沿水平放置的绝缘板进入电磁志空间,匀强磁场方向如图所示,匀强电场方向水平(且与地板平行),滑块与绝缘地板间的摩擦系数为μ,已知滑块自A点沿绝缘板匀速直线运动,到B点与电路开关相碰,使形成电场的电路断开,电场立即消失,磁场依然存在,设碰撞时,滑块无电量损失,而动能变为碰撞前的1/4,滑块碰撞后,做匀速直线运动返回A点,往返总时间为T,AB长为L,匀强电场场强大小为 方向为 ,磁感应强度大小为 ,全过程摩擦力做的功为 。
7、 设在地面上方的真空室内存在匀强电场和匀强磁场。已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的,电场强度的大小E=4.0m/s,磁感应强度的大小B=0.15T。今有一个带负电的质点以v=20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动,求此带电质点的电量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向(角度可用反三角函数表示)。
8、如图所示,OA是一光滑、绝缘斜面,倾角θ=37°,一质量m=0.02kg的带电体从斜面上的某点由静止开始下滑,如果物体的带电量q=10-2c,垂直纸面向里的匀强磁场B=4.0T,试求:物体在斜面上运动的最大速率及沿斜面下滑的最大距离。
9、如图所示,套在很长的绝缘直棒上的小球,其质量为0.1g,带有C的正电,小球在棒上可以滑动。将此棒竖直放在互相垂直的,且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中,右图中匀强电场的电场强度N/C,匀强磁场的磁感应强度T,小球与棒间的滑动摩擦系数,小球由静止沿棒竖直下落时所带电量保持不变,试求小球速度达到1m/s时,2m/s时的加速度和小球下落的最大速度。()
10、如图所示,水平虚线上方有场强为E1的匀强电场,方向竖直向下,虚线下方有场强为E2的匀强电场,方向水平向右;在虚线上、下方均有磁感应强度相同的匀强磁场,方向垂直纸面向外,ab是一长为L的绝缘细杆,竖直位于虚线上方,b端恰在虚线上,将一套在杆上的带电小环从a端由静止开始释放,小环先加速而后匀速到达b端,环与杆之间的动摩擦因数μ=0.3,小环的重力不计,当环脱离杆后在虚线下方沿原方向做匀速直线运动,求:
(1)E1与E2的比值;
(2)若撤去虚线下方的电场,小环进入虚线下方后的运动轨迹为半圆,圆周半径为,环从a到b的过程中克服摩擦力做功Wf与电场做功WE之比有多大
E B
V
E、B
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1第十一章《磁场》第三课时安培力(二)
1、 基础知识扫描
1、 安培力与力学知识的综合应用
通电导体在磁场重力场中的平衡与加速运动问题的处理,要注意两点;
(1) 受力分析时安培力的方向千万不能跟着感觉走,应牢记安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直又跟电流方向垂直;
(2) 画出导体受力的平面图,作好这两点,剩下的问题就是纯力学问题了。
2、 安培力做功特点:
(1) 安培力做功与路径有关,所以绕闭合回路一周,安培力做功可以为正、可以为负,也可以为零,不象重力和电场力做功一定为零。
(2) 安培力做功的实质:起传递能量的作用,将电源的能量传递给通电导线,而磁场本身并不提供能量。如图所示,导体在安培力作用下向右运动,安培力作功的结果是将电能转化为导体的动能。安培力这种传递能量的特点和静摩擦力做功相似。
2、 对点例题
1在匀强磁场中放入通有相同电流的三条不同形状的导线,如图1示,每条导线的两个端点间的距离相等,那么所受磁场力最大的导线是( )
A、甲线最大 B、乙线最大
C、丙线最大 D、三条线一样大
2如图2示,固定螺线管M右侧有一正方形线框abcd,线框内通有恒定电流,其流向为abcd,当闭合开关S后,线框运动情况应为( )
A、ab向外,cd向里转动且向M靠拢
B、ab向里,cd向外转动且远离M
C、ad向外,bc向里转动且向M靠拢
D、ad向里,bc向外转动且远离M
3、下图所示的天平可用来测定磁感应强度。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为l,共N匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流I(方向如图)时,在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡。当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡。由此可知( )
A、垂直纸面向里,大小为(m1-m2)g/Nil
B、磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为mg/2Nil
C、B的方向垂直纸面向外,大小为(m1-m2)g/Nil
D、B的方向垂直纸面向外,大小为mg/2Nil
4、根据磁场对电流会产生作用力的原理,人们研制出一种新型的发射炮弹的装置—电磁炮,它的基本原理如图所示。把待发射的炮弹(导体)放置在强磁场中的两平行导轨上,给导轨通以大电流,使炮弹作为一个截流导体在磁场作用下沿导轨加速运动,并以某一速度发射出去,则( )
A、要使炮弹沿导轨向右发射,必须通以自M向N的电流
B、要想提高炮弹的发射速度,可适当增大电流
C、要想提高炮弹发射速度,可适当增大磁感应强度
D、使电流和磁感应强度的方向同时反向,炮弹的发射方向也随之反向。
5、如图所示,质量为60g的金属棒长为L1=20cm,棒两端与长为L2=30cm的细软金属线相连,吊在磁感应强度B=0.5T、竖直向上的匀强磁场中。当金属棒中通过稳恒电流I后,金属棒向纸外摆动,摆动过程中的最大偏角θ=60°(取g=10m/s2),
求:(1)金属棒中电流大小和方向
(2)金属棒在摆动过程中动能的最大值
三、针对训练
1、下列正确的叙述是( )
A 电荷在某处不受电场力作用时,该处的电场强度一定为零
B 一小段通电导线在某处不受磁场力作用时,该处的磁感强度一定为零
C 把一检验电荷放在电场中某点时,电荷所受电场力与其电量的比值叫做该点
的电场强度
D 把一小段通电导线放在磁场中某处时,该导线所受磁场力与其长度和电流强度
乘积的比值叫做该处的磁感强度
2、将空心线圈通以大小和方向改变的电流,由某一端沿中心轴线方向射入一束电子流,则电子在线圈内的运动情况是: ( )
A、简谐运动 B、匀速直线运动
C、匀变速直线运动 D、匀速圆周运动
3、如图所示。一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈 上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直于纸面向外运动,则:( )
A、将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极
B、将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极
C、将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极
D、将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极
4、如图所示,一根通有电流I1的长直导线在通有电流I2的矩形线圈的平面内,导线固定,线圈将会出现的现象是: ( )
A、 向着导线转动 B、 向着导线平动
C、 绕轴OO’转动 D、 绕轴NN’转动
5、如图所示,两根平行放置的长直导线和载有大小相同方向相反的电流,受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,受到的磁场力大小变为F2,则此时受到的磁场力大小变为( )
A、F2 B、F1 —F2 C、F1 +F2 D、2F1 +F2
6、一密度为ρ=6g/cm3,横截面积S=10mm2金属环,处于径向对称,方向发散的磁场中。环上各点的磁感应强度为B=0.70T,与环面成600角。若在环中通以顺时针方向电流I=2A(俯视),并保持0.2秒,环将做什么运动?上升的高度是多少?
7、 如图所示,金属棒MN质量为m=5g,放在宽度为L=1m的光滑水平金属导轨上,匀强磁场竖直向上,磁感应强度B=0.5T,电容器的电容C=200μF,电源电动势E=16V,导轨距离地面的高度为h=0.8m。将单刀双掷开关S先掷向位置a,使电容器充电到稳定状态;然后将开关S掷向位置b,金属棒MN被水平抛出,落到距轨道末端水平距离s=6.4cm的位置。设在金属棒通电的极短时间内电流不变,取g=10m/s2,求金属棒离开导轨后电容器两极间的电压。
8、在倾角为α的光滑斜面上,放一根通电导线 AB,电流的方向为A→B,AB长为L,质量为m,放置时与水平面平行,如图所示,将磁感应强度大小为B的磁场竖直向上加在导线所在处,此时导线静止,那么导线中的电流强度为多大?如果导线与斜面有摩擦,动摩擦因数为μ,为使导线保持静止,电流强度I应在什么范围内?(μ< tanα)。
9、如图所示,MN、PQ为平行光滑导轨,其电阻忽略不计,与地面成30°角固定.N、Q间接一电阻R′=1.0Ω,M、P端与电池组和开关组成回路,电动势E=6V,内阻r=1.0Ω,导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场.现将一条质量m=40g,电阻R=1.0Ω的金属导线置于导轨上,并保持导线ab水平.已知导轨间距L=0.1m,当开关S接通后导线ab恰静止不动.
(1)试计算磁感应强度大小;
(2)若ab静止时距地面的高度为0.5m,断开S,ab沿导轨下滑到底端时的速度大小为2.0m/s.试求该过程中 R′上得到的电热.(取g=10m/s2)
图7
B
E
C
N
M
b
a
S
h
s
B
N
M
图6
F
磁场
I
l
E
α
B
B
θ /
θ /
O /
O
B
A
图1
图2
I2
I1
O
O’
N’
N
c
d
b
N
a
M
m2
m1
I
I
b
a
PAGE
2第十一章《磁场》第二课时磁场对电流的作用(安培力)
一、基础知识扫描
1、安培力
(1)定义:磁场对电流的作用力也叫安培力
(2)大小的计算:
①通电导线垂直于磁场方向时
②通电导线平行于磁场方向时
③通电导线与磁场方向成α角时
(3)安培力的方向:由左手定则判定,注意安培力垂直于电流方向和磁场方向决定的平面。注意因F = BIL是由B = 导出,所以应用时要注意(1)B与L垂直,(2)L是有效长度,(3)并非一定为匀强磁场,但它应该是L所在处的磁感应强度
2、电流表的工作原理
电流表的构造主要包括:蹄形磁铁、圆柱形铁芯、线圈、
螺旋弹簧和指针。蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐
射分布的,这样不管通电导线处于什么角度,它的平面
均与磁感线平行,从而保证受到的磁力矩不随转动角度
的变化而变化。始终有:M = nBIS(n为线圈的匝数)。
当线圈转到某一角度时,磁力矩与弹簧产生的阻力矩M′相等时,线圈就停止转动,此时指针(指针随线圈一起转动)就停在某处。指向一确定的读数:I = ,由于M′与转动的角度θ成正比,所以电流越大,偏转角就越大,θ与电流I成正比。
二、疑难知识点辨析
1、 安培力F、电流I和磁感应强度B三者的方向关系:
通电导线在磁场中所受安培力F,总垂直于电流与磁感线所确定的平面。但B、I不一定要垂直。
1 已知电流I、磁感应强度B的方向,可用左手定则唯一确定安培力F的方向。
2 已知F和B的方向,当导线的位置确定时,可唯一确定I方向。
3 已知F和I的方向,磁感强度B的方向不能唯一确定。
2、 定性判断物体在安培力作用下的运动方向问题,常用下列几种方法:
(1)电流元分析法 (2)特殊位置法
(3)等效分析法:环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁;条形磁铁也可等效成环形电流和通电螺线管;通电螺线管也可等效成很多匝的环形电流来分析。
(4)平行电流相互作用分析法;两电流相互平行时无转动趋势,同向平行电流互相吸引,反向平行电流互相排斥。两电流不平行时有转动到相互平行且方向相同的趋势。
二、对点例题分析
1、作出安培力的方向
2、如图所示,把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的
正上方,导线可以自由移动,当导线中通过如图
所示方向的电流I时,试判断导线的运动情况。
3、互相平行的长直导线位于图中纸面内,导线中通有大小相等、方向相反的电流,如图所示,导线a、b所受的安培力Fa、Fb的方向是:
A.Fa向左,Fb向右
B.Fa向右,Fb向左
C.两力都垂直纸面,Fa向里,Fb向外
D.两力都垂直纸面,Fa向外,Fb向里
4、如图,A是一个通电圆环,MN是一段直线,它水平地放在环中并与环共面,当有电流i.从N流向M时,MN所受的磁场力的方向将是:
A.沿纸面向上
B.沿纸面向下
C.垂直于纸面向外
D.垂直于纸面向里
5、如图所示,一矩形通电线框abcd,可绕其中心轴OO,转动,它处在与OO,垂直的匀强磁场中.在磁场作用下线框开始转动,最后静止在平衡位置,则平衡后:
A.线框四边都不受磁场的作用力
B.线框四边受到指向线框外部的磁场作用力,但合力为零
C.线框四边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零
D.线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力,另一对边受指向线框内部的磁场作用力,但合力为零
6铝圆环和磁铁在同一平面内,当圆环通入顺时针方向的电流,圆环将
A 左边向里,右边向外,转动的同时向磁铁靠近
B 左边向外,右边向里,转动的同时向磁铁靠近
C 左边向里,右边向外,转动的同时与磁铁远离
D 圆环不会转动,但向磁铁靠近
7、(1)如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,它的正中间的上方固定一根长直导线A,现使导线通过垂直纸面向里的恒定电流,则磁铁受到桌面的支持力大小变化情况是( )
A. 不变 B. 减小
C. 增大 D. 无法判断
(2)若将电流放到右上方,则磁铁受到桌面的支持力大小变化情况( )
摩擦力大小变化情况( )
8、如图所示,磁电式电流表中的磁场是均匀地辐向分布的,线圈两侧所在位置的磁感强度 B=0.002T,线圈是边长 a=1cm的正方形,共N=100匝.线圈每偏转1°,线圈需产生力矩为 M0=2.5×10-8N·m.求:线圈中电流为 I=5mA时,指针偏转多少度?
三、对点练习
1、两条直导线相互垂直,如图所示,但相隔一个小距离,其中一条AB是固定的,另一条CD能自由转动,当电流按图所示的方向通入两条导线时,CD导线将: ( )
A、顺时针方向转动,同时靠近导线AB
B、逆时针方向转动,同时离开导线AB
C、顺时针方向转动,同时离开导线AB
D、逆时针方向转动,同时靠近导线AB
2、一小段通电导线,长为1cm,电流强度为5A,把它置入磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B一定是( )
A、B = 2T B、B ≤ 2T C 、B ≥ 2T D 、以上情况都有可能
3、图中的D是置于电磁铁两极极间的一段通电直导线,电流方向垂直与直面向里。在电键K接通后,导线D所受磁场力的方向是:( )
A、竖直向上 B、竖直向下
C、水平向左 D、水平向右
4、如图所示,水平放置的两根平行金属轨道相距0.2m,上面有一质量为0.04kg的均匀金属棒ab,电源电动势为6V、内阻为0.5Ω,滑动变阻器调到2.5Ω时,要在金属棒所在位置施加一个磁感应强度大小为_______________T、方向为_______________的匀强磁场,才能使金属棒ab对轨道的压力恰好为零。(g取10m/s2)
6、如图所示,柔软的导线长0.628m,弯曲的放在光滑水平面上,两端点固定在相距很近的a与b两点,匀强磁场的方向竖直向下,磁感强度为B=2T,当导线中通以图示方向的电流I=5A时,导线的张力为 N。
7、在倾角为300的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒,如图所示,当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时,导体棒恰好静止在斜面上
(1) 匀强磁场垂直于斜面向下,则磁感强度B的大小为多少?
(2) 若磁场方向竖直向下,则磁感强度B的大小为多少?
(3) 若要磁场的磁感应强度最小,所加磁场方向如何?磁感应强度多大?
8、如图所示,PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨,相距1m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m = 0.2kg,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体的质量M = 0.3kg,棒与导轨的动摩擦因数为μ= 0.5,匀强磁场的磁感应强度B = 2T,方向竖直向下,为了使物体匀速上升,应在棒中通入多大的电流?方向如何?(g = 10m/s2)
6、水平面上有电阻不计的U形导轨宽度为L,左端接入电动势为ε的电源(不计电阻),现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒MN,加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面成θ角,斜向上和MN垂直,如图所示,问:
(1) 当棒静止时,棒受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2) 若B的大小和方向均能改变,则要使棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何
I
B
N
S
A
M
D
B
A
C
I2
I1
N
S
图4
A. B
B. a
C. b
D. I
θ
B
b
a
Q
P
N
b
R
a
300
B
I
N
M
P
Q
B
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1第一课时 光的直线传播 光的反射和平面镜成像
一、础知识扫描
1、 光的直线传播
(1)光源
(2)光的直线传播
(3)光的传播速度
(4)影的形成
2、 光的反射
(1)反射现象
(2)光的反射定律
(3)反射现象中光路可逆
二、疑难知识点辨析
1、平面镜
(1) 平面镜的成像的特点:成等大、正立的虚象,物和像关于镜面对称
(2) 平面镜对光路有控制作用
(3) 平面成像的光路图:先根据平面镜成像特点画出物关于镜面对称的像然后补上相关的入射光线和反射光线
三、例题分析
例1、如图所示,点光源S放在平面镜前
(1)若镜不动,S以速度v沿SO方向向左平移,光源S的像如何运动?
(2)若S不动,镜以速度v沿OS方向向右平移,S的像又将如何运动?
(3)若S不动,镜以O点为圆心,以顺时针方向做匀速圆周运动,转动角,S的像又如何运动?
例2、如图所示,MN是竖直放置的长L=0.5m的平面镜,观察者在A出观察,有一小球从某处自由下落,小球下落的轨迹与平面镜相距d=0.25m,观察者能在镜中看到小球像的时间,已知观察者的眼睛到镜面的距离s=0.5m,求小球从静止开始下落经多长时间,观察者才能在镜中看到小球的像(取g=10m/s2)
例3、如图所示,在离地高为H处有固定点光源S,在距点光源S水平距离为L处,有一竖直大屏,现有一小石块从S处以水平速度v0正对大竖直屏抛出,恰好落在屏地交界处,则石块在平抛过程中在屏上的影相对屏的运动情况是( )
A、自由落体运动
B、匀速直线运动
C、变加速直线运动
D、曲线运动
例4、如图所示,AB表示一平面镜,P1P2是水平放置的米尺(有刻度的一面朝着平面镜),M、N是屏,三者互相平行,屏MN上的ab表示一条狭缝(即ab之间是透光的),某人眼睛紧贴米尺的小孔S(其位置见图),可通过平面镜看到米尺的一部分刻度,试在本题的图上用三角板作图求出可看到的部位,并在P1P2上把这部分作好标记。
例5、一个半径为5m的圆形蓄水池装满水,水面与地面相平,在池的中心上空离水面3m处吊着一盏灯,求一个身高1.8m的人可以在离开水池边缘多远的地方,还能看到灯在水中的像
四、针对训练
1、如图所示,在x轴的原点放一个点光源S,距点光源为a的x轴上放一个不透光的边长为a的正方体物体,若在距x轴为2a处放一平行于x轴且面向物体的长平面镜,则在x轴上正方体的右边有部分区域被镜面反射回来的光照亮。若要使正方体的右边x轴上被照亮部分全部消失,则点光源沿x轴向右移动的最小距离为( )
A、 B、 C、 D、
2、下列说法中,正确的是( )
A.光总是沿着直线传播的
B.光在同一介质中总是沿着直线传播的
C.小孔成像是光的直线传播形成的
D.光在同一均匀介质中总是沿着直线传播的
3、两个平面镜互成直角,入射光线AB经过两次反射后的反射光线为CD,今以平面镜的交线为轴,如图所示,将镜面转动10°,两平面镜仍保持直角,在入射光AB保持不变的情况下经过两次反射光线为,则与CD( )
A.不相交,同向平行
B.不相交,反向平行
C.相交成20°角
D.相交成40°角
4、如图所示,平面镜MN前放一线状物体ab,人眼在镜前P点,当人眼向镜中观看时,要想看不到ab的虚象,用作图法画出至少要遮住平面镜的哪一部分?
5、一路灯距地面的高度为h,身高为l的人以速度v匀速行走,
(1)试证明人的头顶的影子做匀速运动
(2)求人影的长度岁时间的变化率
6、古希腊地理学家通过长期观测发现,6月21日正午时刻在北半球A城阳光与竖直方向成7.5°角下射,而在A城正南方与A城地面距离为L的B城,阳光恰好沿竖直方向下射,射到地球的太阳光可视为平行光,如图所示,据此他估算出了地球的半径,试写出估算地球半径的表达式为_________。
7、如图所示,平面镜 M以的角速度绕着垂直于纸面且通过O点的轴转动。AB为一圆弧形屏幕,它的圆心也在O点,为60°,现有来自频闪光源的细光束CO射向平面镜,已知光源每秒钟闪光12次,则M每转一周,屏幕AB上能出现的光点数是多少个?
8、如图所示,在水平面上有一点光源S,被一不透明的罩遮住,在罩的上方开有一小孔,一束光通过小孔竖直向上射到距地面高h=3m的水平放置的平面镜M上。若平面镜从水平位置起绕水平轴O匀速转动,经0.1s,镜面转过30°,那么由镜面发射到地面的光斑,在0.1s末的瞬时速度为多大?
9、如图所示,P为一堵高墙,M为高h=0.8m的矮墙,S为一点光源,三者水平距离如图S以速度v0=10m/s竖直向上抛出,求在落回地面前,矮墙在高墙上的影子消失的时间。
M
O
S
3m
1m
O
v0
S
M
P
h
A
B
C
D
M
O
S
2a
x
a
a
S
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A
B
C
60°
北
A
B
图
N
P
a
b
M
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N
a
b
P1
S
A
B
M
v0
L
H
N
S
O
M
d
A
)
O
45°
S
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1《第八章 分子热运动 能量守恒 气体》
第一课时 分子动理论
一、基础知识扫描:
1、物质是由大量分子组成的:(1)分子的大小 (2)阿伏伽德罗常数
2、分子永不停息的做无规则热运动:
(1)扩散现象 (2)布朗运动 (3)温度是分子平均动能大小的宏观标志
3.分子间存在着相互作用力
二、疑难知识点辨析:
1、分子的大小
(1)物理学测定分子大小的方法多种多样,但都是忽略了分子间隙,因此测量结果比实际结果要大。通常情况下,可用油膜法测分子的大小。
(2)除了一些有机大分子外,不同分子直径不同,但其数量级是一致的,都是10-10m。
2、 以直接证明分子在做无规则运动的是扩散现象
扩散的快慢与温度有关,温度越高,扩散越快。
3、可以更明显的证明分子的无规则运动的现象是布朗运动。
布朗运动产生的原因:由于液体分子在不停的做无规则运动,因而对悬浮在液体中的花粉(或其它颗粒)产生碰撞,这使得花粉微粒也做无规则运动。因此说布朗运动证明了液体内部分子在作无规则运动。
布朗运动的显著程度与以下几个因素有关:(1)与悬浮在液体中的颗粒大小有关,颗粒越小,布朗运动越明显,这是因为颗粒越小,惯性越小,运动状态越易改变;加上颗粒越小,从各个方面跟它撞击的分子数越少,撞击作用的不平衡性就表现越明显,因而布朗运动越明显。(2)与液体的温度有关,液体的温度越高,布朗运动就越显著。
布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒的运动,悬浮在气体中的颗粒的运动通常不称为布朗运动。这是因为:①悬浮在气体中的颗粒较大,不用显微镜即可观察到。②气体分子对颗粒的撞击没有液体分子频繁,或是说气体分子对颗粒的撞击几乎平衡。③颗粒运动的主要原因是气流的影响。
4、扩散与布朗运动的区别:扩散现象是分子直接运动的结果,而布朗运动是颗粒的运动,不是分子运动,但从侧面反映了布朗运动。
5、热运动:扩散现象与布朗运动的快慢都与温度有关,这表明分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子无规则运动就越激烈,因而通常把分子的这种运动叫做热运动。
6、分子间有间隙,但大量分子却能聚集在一起形成固体或液体。这说明分子间存在引力。固体与液体很难被压缩,又说明分子间同时存在斥力。
7、事实表明,分子间同时存在引力和斥力,且它们的大小都跟分子间的距离有关,影响分子运动的是引力和斥力的合力。
三、对点例题分析:
例1、若用M表示某液体的摩尔质量,m表示分子质量,ρ表示密度,V表示摩尔体积,V0表示分子体积,N表示阿伏伽德罗常数,能正确反映这些量之间关系的式子是 ( )
A.V=ρM B.M=ρV C.N=V/V0 D.m=M/N
例2、1mol铜的质量为63.5g,铜的密度是8.9×103kg/m3,(1)试计算一个铜原子的体积,(2)若铜原子为球形,求原子直径,(3)铜原子的质量。
例3、食盐NaCl的摩尔质量为58.5×103Kg/mol,密度为2.2×103Kg/m3,则一个NaCl分子的体积是多少 若该NaCl分子为立方体,求两个相邻分子中心之间的距离
例4、关于布朗运动的叙述正确的是 ( )
A.分子的热运动就是布朗运动
B.同种物质分子的热运动激烈程度相同
C.气体分子的热运动不一定比液体分子激烈
D.物体运动的速度越大,其内部分子的热运动就越激烈
例5、下列说法正确的是 ( )
A.把煤堆在墙角时间长了,墙内部也变黑,证明分子在不断扩散
B.酒精与水混合后体积减小,证明分子间有间隙
C.大风天看到风沙弥漫,尘土飞扬,这就是布朗运动
D.布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的撞击引起的,固体小颗粒的体积越大,液体分子对它的撞击越多,布朗运动越显著。
例6、分子间的相互作用力由引力f引和斥力f斥两部分组成。则( )
A.f引和f斥同时存在
B.f引总是大于f斥,其合力表现为引力
C.分子之间的距离越小,f引越小,f斥越大
D.分子之间的距离越小,f引越大,f斥越小
例7、分子间同时存在吸引力和排斥力,下列说法正确的是( )
A.固体分子间的吸引力总是大于排斥力
B.气体能充满任何容器,是因为分子间的排斥力大于吸引力
C.分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小
D.分子间的吸引力随分子间距离的增大而增大,斥力随距离的增大而减小
四、针对训练:
1、用下列哪一组数据可算出阿伏伽德罗常数 ( )
A.水的密度和水的摩尔质量
B.水的摩尔质量和水分子的质量
C.水分子的体积和水分子的质量
D.水分子的体积和水的摩尔质量
2、某固体物质的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏伽德罗常数为NA,则每个分子的质量和单位体积所含的分子数分别为 ( )
A. B.
C. D.
3、关于布朗运动的剧烈程度,下面的说法正确的是 ( )
A.固体微粒体积越小,布朗运动越显著
B.固体微粒的质量越小,布朗运动越显著
C.液体的温度越高,布朗运动越显著
D.固体微粒越多,布朗运动越显著
4、关于布朗运动和扩散现象的下列说法中正确的是 ( )
A.布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生
B.布朗运动和扩散现象都是分子的运动
C.布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显
D. 布朗运动和扩散现象都是永不停息的
5、关于布朗运动的实验,下列说法正确的是 ( )
A.图中记录的是分子无规则运动的情况
B.图中记录的是微粒作布朗运动的轨迹
C.实验中可以看到,微粒越大,布朗运动越显著
D.实验中可以看到,温度越高,布朗运动越激烈
6、关于布朗运动,正确的是 ( )
A.固体小颗粒做布朗运动是由于固体小颗粒内部的分子运动引起的。
B.液体的温度越低 ,悬浮小颗粒的运动越缓慢,当液体的温度降为零摄氏度时,固体小颗粒的运动就会停止。
C.被冻结在冰块中的小碳粒,不能做布朗运动是因为冰中的水分子不运动。
D.固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞引起的
7、对“热运动”的含义理解正确的是 ( )
A.物体受热后的运动
B.温度高的物体分子的无规则运动
C.单个分子的无规则运动
D.物质分子的无规则运动
8、关于分子力,下列说法中正确的是 ( )
A.碎玻璃不能拼合在一起,说明分子间斥力起作用
B.将两块铅压紧后能连在一起,说明了分子间存在引力
C.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和,说明分子间存在引力
D.固体很难被拉伸,也很难被压缩,说明分子间既有引力又有斥力
9、有两个分子,设想它们之间的距离在10倍直径以上,现逐渐被压缩到不能再靠近的距离,在此过程中,下面关于分子力变化的说法正确的是 ( )
A.分子间斥力变大,引力变小 B.分子间斥力变小,引力变大
C.分子间的引力和斥力都变大
D.分子力从零逐渐变大到某一数值后,又逐渐减小到零, 然后从零又增大到某一数值
10、当物体受到拉伸时,下列说法中正确的是 ( )
A.分子间的引力增大,斥力减小
B.分子间的引力减小,斥力增大
C.分子间引力和斥力都减小,但引力比斥力减小得慢
D.分子间引力和斥力都增大,但引力比斥力增加得快
11、黄金的密度为19.3×103Kg/m3,摩尔质量为197g/mol,求
⑴金分子的质量 ⑵金分子的体积 ⑶金分子的半径
12、氢气的摩尔质量为M=2×10-3Kg/mol,标准状态下,1g氢气所占体积为11.2L,试计算
(1)每个氢分子的质量
(2)标准状况下,氢气的摩尔体积
(3)标准状况下氢气分子的平均间距
图11-2-3
图11-3-1
吸引力
排斥力
r0
r
F
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2《电磁感应》第二课时 电磁感应现象 楞次定律(2)
一.基础知识扫描
1.楞次定律的应用步骤
可归结为 “一原、二感、三电流”即:
楞次定律的应用应该严格按以下四步进行:①确定原磁场方向;②判定原磁通如何变化(增大还是减小);③确定感应电流的磁场方向(增反减同);④根据安培定则判定感应电流的方向。
2.楞次定律的两种表述方法
(1)感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)感应电流产生的效果,总是阻碍引起感应电流的原因。(感应电流总要阻碍引起感应电流的相对运动)
二.疑难知识点辨析
1.判断闭合电路(或电路中可动部分导体)相对运动类问题的分析策略
在电磁感应问题中,有一类综合性较强的分析判断类问题,主要讲的是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了感应电流,而此电流又处于磁场中,受到安培力作用,从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动.对其运动趋势的分析判断可有两种思路方法:
①常规法:(增反减同)
据原磁场(B原方向及ΔΦ情况)确定感应磁场(B感方向)判断感应电流(I感方向)导体受力及运动趋势。
②效果法(来则拒,去则留)
由楞次定律可知,感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”,深刻理解“阻碍”的含义。据"阻碍"原则,可直接对运动趋势作出判断,更简捷、迅速。
2.电磁感应现象的本质
电磁感应现象实质是产生感应电动势。如果回路闭合,则有感应电流;回路不闭合,则只产生感应电动势而不产生感应电流。
无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就产生感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
三.典型例题分析
1.(1996年全国)一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时,顺着磁场的方向看去,线圈中的感应电流的方向分别为( )
位置Ⅰ 位置Ⅱ
(A)逆时针方向 逆时针方向
(B)逆时针方向 顺时针方向
(C)顺时针方向 顺时针方向
(D)顺时针方向 逆时针方向
2.如图所示,水平面上有两根平行导轨,上面放两根金属棒a、b。当条形磁铁如图向下移动时(不到达导轨平面),a、b将如何移动?
3.如图所示,两个相同的金属环套在一根很长的水平光滑杆上,将一条形磁铁从右向左插入环中(未穿出)的过程中,两环的运动情况是( )
A.同时向左运动,距离减小
B.同时向左运动,距离增大
C.同时向左运动,距离不变
D.同时向右运动,距离变小
四.针对训练
1.如图所示,有两个同心导体圆环。内环中通有顺时针方向的电流,外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时,外环中有无感应电流?方向如何?
2.美国一位物理学家卡布莱拉用实验寻找磁单极子。实验根据的原理就是电磁感应现象,仪器的主要部分是由超导体做成的线圈,设想有一个磁单极子穿过超导线圈,如图所示,于是在超导线圈中将引起感应电流,关于感应电流的方向下列说法正确的是 ( )
A.磁单极子穿过超导线圈的过程中,线圈中产生的感应电流的方向变化
B.N磁单极子,与S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流方向相同
C.磁单极子穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流方向不变
D.假若磁单极子为N磁单极子,穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流方向始终为顺时针(从上往下看)
3.如图所示,在两根平行长直导线中,通以同方向、同强度的电流,导线框ABCD和两导线在同一平面内,导线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速运动。在运动过程中,导线框中感应电流的方向( )
A.沿ABCD方向不变。 B.沿ADCB方向不变。
C.由ABCD方向变成ADCB方向。
D.由ADCB方向变成ABCD方向。
4.如图(a),圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴.Q中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图(b)所示.P所受的重力为G,桌面对P的支持力为N,则( )
A. t1时刻N>G B.t2时刻N>G
C.t3时刻N<G D.t4时刻N=G
5.图所示,在水平放置的光滑绝缘杆ab上,挂有两个金属环M和N.两环套在一个通电密绕长螺线管的中部,螺线管中部区域的管外磁场可以忽略.当变阻器的滑动触头向左移动时,两环将怎样运动( )
A.两环一起向左运动
B.两环一起向右运动
C.两环互相靠近
D.两环互相离开
6.如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框,当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时,从纸外向纸内看,线框ab将( )
A.保持静止不动 B.逆时针转动
C.顺时针转动
D.发生转动,但电源极性不明,无法确定转动方向
7.某磁场磁感线的分布如图17-3-1所示,有一金属线自图中A位置下落到B位置的过程中,自上而下看线圈中感应电流的方向( )
A.始终逆时针 B.始终顺时针
C.先逆时针再顺时针
D.先顺时针再逆时针
8.直导线ab放在如图17-3-2所示的水平导体框架上,构成一个闭合回路。长直导线cd和框架处在一个平面内,且cd和ab平行,当cd中通过电流时,发现ab向左滑动。关于cd中的电流下列说法中正确的是( )
A.电流肯定在增大,不论电流是什么方向
B.电流肯定在减小,不论电流是什么方向
C.方向由c到d,电流大小恒定
D.方向由d到c,电流大小恒定
9.如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起,构成一个闭合电路。在拉开开关S的时候,弹簧k并不能立即将衔铁D拉起,从而使触头C(连接工作电路)立即离开,过一段时间后触头C才能离开;延时继电器就是这样得名的。试说明这种继电器的工作原理。
10.如图所示,质量为的金属环用细线悬挂,其中心距离地面0.8m,另有一质量200g的磁铁以10m/s的水平速度身入并穿过金属圆环,落到距金属环原位置水平距离3.6m处,那么在磁铁与金属圆环相互作用时:
(1)金属圆环向哪边偏斜?它能上长多高?
(2)在磁铁穿过金属圆环的整个过程中,环中产生了多少电能?
υ
O
C
D
k
S
B
A
υ
N S
a b
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1电磁场和电磁波
一.基础知识扫描
1.麦克斯韦电磁理论
(1)变化的电场在周围空间产生磁场,变化的磁场在周围空间产生电场;均匀变化的电场(磁场)在周围空间产生稳定的磁场(电场)。
(2)电磁场:变化的电场在周围空间产生磁场,变化的磁场在周围空间产生电场,变化的电场和磁场成为一个完整的整体,这就是电磁场。
2.电磁波
(1)电磁波:电磁场由近及远的传播形成电磁波。
(2)电磁波在空间传播不需要介质,电磁波是横波,电磁波传递电磁场的能量。
(3)电磁波的波速、波长和频率的关系为。电磁波在真空中的传播速度为。
3.无线电波的发射
(1)要向外发射无线电波,振荡电路必须具备如下特点:第一,要有足够的频率;第二,采用开放电路,使电场和磁场分散到尽可能大的空间。
(2)利用无线电波传递信号,要求发射的无线电波随信号而改变。使无线电波随各种信号而改变叫调制。常用的调制的方法有调幅和调频两种。使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅,经过调幅以后发射出去的无线电波叫做调幅波。使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频,经过高频以后发射出去的无线电波叫做调频波。在无线电波发送是必须有振荡器、调制器、天线和地波,还要用到放大器。
4.无线电波的接收
(1)当接收电路的固有频率跟接收到无线电波的频率相同时,激起的振荡电流最强,这就是电谐振现象。
(2)使接受电路产生电谐振的过程叫做调谐。能够调谐的接收电路叫做调谐电路,收音机的调谐电路,是通过调节可变电容器的电容来改变电路的频率而实现调谐的。
(3)从经过调制的高频电波中“检”出调制信号的过程,叫做检波。检波是调制的逆过程,也叫解调。
(4)简单收音机通常包括调谐、高频放大、检波、低频放大四个主要部分。
5.电视
在电视发射端,摄取景物并将景物反射的光转换为电信号的过程叫做摄像,这个过程由摄像管来完成的。
在电视接收端,将电信号还原成像的过程是由电视接收机的显像管来完成。伴音信号经检波电路取出后,送到扬声器,扬声器便伴随电视屏幕上的的景像发出声音来。
6.雷达
雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。当雷达向目标发射无线电波时,在指示器的荧光屏上呈现出一个尖形波;在收到反射回来的无线电波时,在荧光屏上呈现出两个尖形波。根据两个波的距离,可直接从荧光屏上的刻度读出障碍物的距离,再根据发射无线电波的方向和仰角,便可确定障碍物的位置。
二.对点例题分析
1.任何电磁波在真空中传播时,都具有相同的----------------------------------------------------------( )
A.波长 B.波速 C.周期 D.频率
2.下列说法中错误的是----------------------------------------------------------------------------------------( )
A.只要有电场和磁场,就会产生电磁波
B.产生电磁波的电磁振荡一旦停止,电磁波立即消失
C.电磁波传播时,总伴随着能量的传播
D.只有闭合电路存在的空间,变化的磁场才能产生电场
3.下列方法中能使平行板电容器的极板间产生磁场的是-----------------------------------------------( )
A.把电容器接在直流电源两端
B.把电容器接在交流电源两端
C.给电容器充电后保持电荷量不变,将两板间距离匀速增大
D.给电容器充电后保持电压不变,将两板间距离匀速减小
4.根据麦克斯韦电磁理论,下列说法正确的是-----------------------------------------------------------( )
A.在电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场
C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场
D.振荡电场周围一定产生同频率的振荡磁场,振荡磁场周围一定产生同频率的振荡电场
5.关于电磁波,下列说法中正确的是------------------------------------------------------------------------( )
A.在真空中,频率高的电磁波速度较大
B.在真空中,电磁波的能量越大,传播速度越大
C.电磁波由真空进入介质,速度变小,频率不变
D.只要发射电路的电磁振荡停止,产生的电磁波立即消失
6.如下图所示,有一水平放置、内壁光滑、绝缘的真空圆形管,半径为R,有一带正电的粒子静止在管内,整个装置处于竖直向上的磁场中。要使带电粒子能沿管做圆周运动,所加的磁场可能是--( )
A.匀强磁场 B.均匀增加的磁场
C.均匀减小的磁场 D.由于洛伦兹力不做功,不管加什么磁场都不能使带电粒子绕管运动
7.某LC振荡电路中产生的振荡电流随时间变化的关系为i = 0.2sin(6.28×105 t)A,则此电路产生的电磁波在—个周期内传播的距离为多少
8. 无线电广播的中波段波长的范围是187 m~560 m,为避免邻近电台干扰,两个电台的频率范围至少应差104 Hz,则在此波段中最多所容纳的电台数约为多少个?
三.针对训练
1.丹麦物理学家_____发现电流能产生磁场;法国物理学家_____揭示了磁现象的电本质;英国物理学家_____建立了完整的电磁场理论,预言了电磁波的存在;德国物理学家_____用实验证实了电磁波的存在.
2.海豚的定位是利用了自身发射的-------------------------------------------------------------------------( )
A.电磁波 B.红外线
C.次声波 D.超声波
3.雷达的定位是利用自身发射的----------------------------------------------------------------------------( )
A.电磁波 B.红外线 C.次声波 D.光线
4.下列关于电磁波的叙述,正确的是----------------------------------------------------------------------( )
A.电磁波只能是横波,不可能是纵波
B.电磁波既可能是横波,也可能是纵波
C.电磁波传播需要介质
D.电磁波传播不需要介质,所以只能在真空中传播,不能在介质中传播
5.下列说法正确的是-------------------------------------------------------------------------------------------( )
A.摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置
B.电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置
C.摄像机在1 s内要送出25张画面
D.电视机接收的画面是连续的
6.一电磁波由西向东,沿水平方向传播,其电场方向和磁场方向可能是--------------------------( )
A.电场向上,磁场向上 B.电场向上,磁场向下
C.电场向南,磁场向东 D.电场向北,磁场向上
7.应用麦克斯韦的电磁理论判断如图所示的表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中(每个选项中的上图是表示变化的场,下图是表示变化的场产生的另外的场),正确的是-----------( )
8.如下图所示,一个带正电离子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动.当磁场的磁感应强度均匀增加时,此离子的动能变化情况是-----------------------------------------------------------------------( )
A.增大 B.减小
C.不变 D.无法确定
9.一台最简单的收音机,除了接收天线和扬声器外,至少还必须具备下列哪几个单元电路---( )
A.调谐电路 B.调制电路
C.振荡电路 D.检波电路
10.一个电子向一个固定不动的质子运动的过程中,则-------------------------------------------------( )
A.有可能发射电磁波
B.不可能发射电磁波
C.电子和质子组成的系统能量一定守恒
D.电子和质子组成的系统动量守恒
11.下列关于电磁波的叙述中,正确的是------------------------------------------------------------------( )
A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播
B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3.00×108 m/s
C.电磁波由真空进入介质传播时,波长变短
D.电磁波不能产生干涉、衍射现象
12.按照有关规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50 W/m2.若某一小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1 W,那么在距离该通讯装置多少米以外是符合规定的安全区域.(已知球的表面积为S=4πR2)
13.如果你用通过同步卫星转发的无线电话与对方通话,则在你讲完话后,至少要等待多长时间才能听到对方的回话?(已知地球的质量M=6.0×1024 kg,半径R=6.4×106 m,G=6.67×10-11N·m2/kg2)
PAGE
2周练八
学号 姓名
1.一质点作简谐运动,其位移x与时间t关系曲线如图1所示,由图1可知 ( )
A.质点振动的频率是4Hz
B.质点振动的振幅是2cm
C.在t=3s时,质点的速度为最大
D.在t=4s时,质点所受的合外力为零
2.如图2所示,下述说法正确的是 ( )
A.第2s末加速度为正,最大速度为0
B.第3s末加速度为0,速度为正最大
C.第4s内加速度不断增大
D.第4s内速度不断增大
3.一弹簧振子作简谐运动,下列说法中正确的有 ( )
A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值
B.振子通过平衡位置时,速度为零,加速度最大
C.振子每次通过平衡位置时,加速度相同,速度也一定相同
D.振子每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同
4.一质点做简谐运动,先后以相同的动量依次通过A、B两点,历时1s,质点通过B点后再经过1s又第2次通过B点,在这两秒钟内,质点通过的总路程为12cm,则质点的振动周期和振幅分别为 ( )
A.3s,6cm B.4s,6cm C.4s,9cm D.2s,8cm
5.对于秒摆下述说法正确的是 ( )
A.摆长缩短为原来的四分之一时,频率是1Hz
B.摆球质量减小到原来的四分之一时,周期是4s
C.振幅减为原来的四分之一时,周期是2s
D.如果重力加速度减为原来的四分之一时,频率为0.25Hz
6.下列单摆的周期相对于地面上的固有周期变大的是 ( )
A.加速向上的电梯中的单摆
B.在匀速水平方向前进的列车中的单摆
C.减速上升的电梯中的单摆
D.在匀速向上运动的电梯中的单摆
7、如图所示,光滑水平面上有一质量为M的盒子,盒中央有一质量为m的物体,它与盒底的动摩擦因数为μ,盒底内部长为L。现使物体以水平初速v0向右运动,设物体与盒子两竖直壁的碰撞是完全弹性的。求:
⑴物体相对盒子静止时,盒子速度的大小?
⑵物体相对盒子静止前与盒子侧壁碰撞的次数?
8、如图3所示悬挂在竖直平面内某点的一个木质小球(可以看成质点),悬线长为L,小球的质量为M。一颗质量为m的子弹,以水平速度v0射入木球,且留在其中,随即木球就在竖直平面内运动起来。
(1)若v0大小已知,求在子弹击中木球的过程中系统损失的机械能。
(2)若v0大小未知,木球在竖直平面内运动过程中悬线始终不发生松驰,子弹速度v0应满足的条件。
9、(附加题)如图所示,EF为一水平面,O点左侧是粗糙的,O点右侧是光滑的。一轻质弹簧右端与墙壁固定,左端与质量为m的小物块A相连,A静止在O点,弹簧处于原长状态。质量为m的物块B在大小为F的水平恒力作用下由C处从静止开始向右运动,已知物块B与EO面间的滑动摩擦力大小为F/4,物块B运动到O点与物块A相碰并一起向右运动(设碰撞时间极短),运动到D点时撤去外力F。已知CO=4s,OD=s。试求撤去外力后:
⑴弹簧的最大弹性势能
⑵物块B最终离O点的距离。
s
4s
O
F
E
D
C
B
A
EMBED AutoCAD.Drawing.14
M
v0
1
m
t/s
6
6
5
4
3
2
-6
O
x/cm
t/s
2
6
5
4
3
2
1
-2
O
x/cm第九章《电场》第三课时 电场、电场强度(二)
1、 例题分析
1、 下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系说法中正确的是( )
A、 带电粒子在电场中运动,如只受电场力作用,其加速度方向一定与电场线方向相同
B、 带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合
C、 带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合
D、 带电粒子在电场中运动轨迹可能与电场线重合
2、如图所示,A为带电量+Q金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r处有一质量为m,电荷量为q的小球,小球用绝缘线悬挂于O点,小球受到水平向右的电场力偏转θ角而静止。试求小球所在处的电场强度。
3、如图所示,两根长L的细线下端悬挂一质量为m,带电量分别为+q和-q的小球A和B,处于场强为E,方向水平向左的匀强电场之中,使长度也为L的连线AB拉紧,并使小球处于静止状态,求E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态。
4、如图所示,光滑绝缘体AB与水平面夹角是370,上面套有一个可自由移动的质量为m、电荷量为q的金属环,当存在竖直向上的匀强电场时,小环恰好静止,现在A处固定一电荷量也为q的正电荷,且使匀强电场方向改为向下,求环速度达到最大时离A多远。
5、,密粒根油滴实验如图所示:在电介质为空气的电容器中,观测以某速度进入的一个油滴,这油滴经过一会儿达到一个恒定的速度v1,这时加上电场强度为E的匀强电场,再过一会儿达到另一恒定速度v2,在这样短的时间内速度变为恒定,说明油滴受到_____________的作用,这个力的大小与速度成正比,可表示为kv(式中k为未知量),而方向与__________________.设油滴质量为m、电量为q,写出这两种情况下的方程:
(1)____________________________
(2)____________________________
由此解得:q=________________。
Q的测量值(单位:)
6.41 8.01 9.65 11.23 12.83 14.48
分析这些数据可知:________________________
二、针对训练
1、用比值定义物理量是物理学中一种常用的方法。下面四个物理量都是用比值法定义的,其中定义式正确的是( )
A、加速度 B、磁感应强度
C、电场强度 D、电阻
2、有质量的物体周围存在着引力场。万有引力和库仑力有类似的规律,因此我们可以用定义静电场场强的方法来定义引力场的场强。由此可得,与质量为M的质点相距r处的引力场场强的表达式为EG= (万有引力恒量用G表示)
3、在图中实线是匀强电场的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用,则由此图可做出正确判断的是( )
A、 带电粒子带负电荷
B、 带电粒子带正电荷
C、 带电粒子所受电场力的方向向左
D、 带电粒子做匀变速运动
4、如图所示:AB是某个点电荷的一根电场线,从电场线上O点由静止释放一个负电荷,它仅在电场力作用下沿电场线向B运动,下列判断正确的是( )
A、电场线由B指向A,该电荷作加速运动,加速度越来越小
B、电场线由B指向A,该电荷作加速运动,其速度大小变化
由题设条件不能确定
C、电场线由A指向B,该电荷作匀加速运动
D、电场线由B指向A,该电荷作加速运动,加速度越来越大
5、在匀强电场中将一质量为m,电荷量为q的带电小球由静止释放,小球的运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向间夹角为θ,如图所示,则可知匀强电场的场强大小( )
A、一定是 B、最大值是
C、最小值是 D、以上都不对
6、在场强为E的匀强电场中固定放置两个小球1和2,它们的质量相等,电荷分别为和-()。球1和球2的连线平行于电场线,如图。现同时放开1球和2球,于是它们开始在电场力的作用下运动,如果球1和2之间的距离可以取任意有限值,则两球刚被放开时,它们的加速度可能是:( )
A. 大小不等,方向相同
B. 大小不等,方向相反
C. 大小相等,方向相同
D. 大小相等,方向相反
7、如图所示,A、B两带电小球,带电量分别是q和-q,质量均为m,两球用长为r的丝线连结,A球又用丝线挂在O点,加一个场强为E、方向水平向左的匀强电场,当平衡后两线都拉紧,求上下两段丝线上的拉力的大小
8、如图所示,A、B所带电荷量分别为,,相距3cm,在水平方向匀强电场作用下A、B保持静止,绝缘悬线沿竖直方向。求:
(1)匀强电场场强的大小和方向;
(2)A、B中点处合电场场强的大小和方向
9、质量为m,带电量为+q的微粒在O点以初速度v0与水平方向成θ角射出,如图所示,微粒在运动过程中所受阻力大小恒为f。
(1)如在某方向加上一定大小的匀强电场后,能保证微粒仍沿v0方向做直线运动,试求所加匀强电场强度的最小值。
(2)若加上大小一定,方向水平向左的匀强电场,仍保持微粒沿v0方向做直线运动,并且经过一段时间后微粒又回到O点,求微粒回到O点时的速率。
*10、一带电量为Q的固定正点电荷在真空中形成的电场如图所示,现有一质量为 m,带电量为q的微粒在此点电荷附近做周期为T的匀速圆周运动,微粒的重力不能忽略,求:(1)微粒的带电性质;
(2)微粒的轨迹所在平面及圆心O的位置
b
a
E
E
v
a
-
-
+
E
B
A
O
θ
B
+
A
O
B
A
370
L
L
-
+
L
B
A
m
θ
+Q
r
+
-
B
A
O
V0
θ
+Q
1
2
。
E
。
PAGE
2专题八 电路综合问题
1.如图,总电压U保持不变,滑动变阻器总电阻为2R.滑动触片位于变阻器中点O时,四个理想电流表A1、A2、A3、A4上的示数相同,且为I0,当滑动触片移到变阻器的端点O’时:( )
A.A1的示数大于Io
B.A2的示数犬于Io
C.A3的示数大于Io
D.A4的示数等于Io
2.四个电灯泡连接如图所示,当将K2断开,Kl接通1→2时.L1最亮,L2与L4最暗且亮度相同;当将K1接通1→3,K2闭合时,则:( )
A.Ll最亮L4最暗
B.L2最亮L3最暗
C.L3最亮L1最暗
D.L4最亮L1最暗
3.如图所示,在此电路里,R1=R3A.P1=P3B.P2>P1>P4>P3
C.P2>P1>P3>P4
D.P1>P2>P4>P3
4.如图所示,当滑线变阻器滑动触点向b端移动时:( )
A.伏特表V的读数增大,安培表A的读数减小
B.伏特表V和安培表A的读数都增大
C.伏特表V和安培表A的读数都减小
D.伏特表V的读数减小,安培表A的读数增大
5.如图所示的电路中,电源的电动势恒定,要想使灯泡变暗,可以:( )
A.增大R1 B.减小R1
C.增大R2 D.减小R2
6.电容器C1、C2和可变电阻器R1、R2以及电源ε接成如图所示的电路,当R1的滑动触头在图示位置时,C1、C2的电量相等.要使C1的电量大于C2的电量,应:( )
A.增大R2 B.减小R2
C.将R1的滑动触头向A端移动 D.将R1的滑动触头向B端移动
7. 如图所示电路中,已知电容C=2μF,电源电动势ε=12V,内电阻不计,R1:R2:R3:R4=1:2:6:3,则电容器极板所携带的电量为:( )
A.-8×10-6C
B.4×10-6C
C.-4×10-6C
D.8×10-6C
8.如图所示,一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻及电源连接成如图所示电路.今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动.要使油滴上升,可采用的办法是:( )
A.增大R1 B.增大R2
C.增大R3 D.减小R2
9.在如图所示的电路中,电键K1、K2、K3、K4均闭合,C是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P,断开哪一个电键后P会向下运动? ( )
A.K1 B.K2
C.K3 D.K4
10.图为万用表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300μA,内阻 rg=100Ω,调零电阻最大阻值R=50kΩ,串联的固定电阻R0=50Ω,电池电动势ε=1.5V.用它测量电阻Rx,能准确测量的阻值范围是:( )
A.30kΩ~80kΩ
B.3kΩ~8kΩ
C.300Ω~800Ω
D.30Ω~80Ω
11.在图所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的.为了查出断导线,某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端,并观察万用表指针的示数.在下列选档中,符合操作规程的是: ( )
A.直流10V档 B.直流0.5V档
C.直流2.5V档 D.欧姆档
a b
3v v
d c
12.如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内有一处于纸面内的正方形导体框abcd,现将导体框分别向右以速度v和向左以速度3v匀速拉出磁场,则在这两个过程中 ( )
(A)导体框中的感应电流方向相反
(B)安培力对导体框做功相同
(C)导体框ad边两端电势差相同
(D)通过导体框截面的电量相同
A C E
R L
F
B D F
B(T)
2
0 4 8 12 t(s)
13.如图所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d为0.5 m,左端通过导线与阻值为2 的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4 的小灯泡L连接,在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长为2 m,CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图所示,在t=0时,一阻值为2 的金属棒在恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:
(1)通过小灯泡的电流强度;
(2)恒力F的大小;
(3)金属棒的质量。
14.用均匀导线弯成正方形闭合线框abcd,线框每边长8.0cm,每边电阻为0.010Ω,把线框放在磁感强度为B=0.050T的匀强磁场中,并使它绕OO,以ω=100rad/s的匀角速度旋转,旋转方向如图所示。已知轴OO’在线框平面内, 并且垂直于B,Od=3Oa,O,c==3O,b。当线框平面转至与B平行的瞬时(如图示位置).
①每边产生的感应电动势的大小各是多少?
②线框内感应电流的大小是多少?在图中用箭号标出感应电流的方向;
③e、f分别为ab和cd的中点,e、f两点间的电势差Uef是多大?
15.如图所示,有一磁感强度B=0.4T的匀强磁场,其磁感线垂直地穿过半径L=20cm的金属圆环,OA是一根金属棒,它贴着圆环沿顺时针方向绕O点匀速转动,OA棒的电阻r=0.40Ω,电路上的三只电阻R1=R2=R3=6.0Ω,圆环和其他导线的电阻不计,当电阻R3消耗的电功率P3为0.060W时,OA棒的角速度应是多少?
16.如图,放在水平实验台面上的两根互相平行的金属导轨间的距离d为0.5米.金属棒ab能在导轨上作无摩擦的滑动.ab棒的质量为m=0.1kg,长度为d、电阻r0=0.5,电路中电源电动势E=8V,其内阻为r=1Ω,电阻R=1.0,其它部分的电阻不计.竖直向下的匀强磁场的磁感应强度B=0.2T .接通电键k后,问:
⑴随着ab棒开始运动,安培表和两只伏特表的示数将如何变化
⑵当伏特表V1的读数为6.0V时,V2的读数为多少 此时ab棒的运动速度是多大 加速度是多大 输入ab棒的功率及ab输出的机械功率各是多大
⑶如果导轨平面离地面的高度为1.25m,则当ab棒离开导轨落到地面时的最大水平位移是多少 ab棒下落的过程中,两端的电势差是否会变化 为什么
B
b
a
k
E,r
R
v1
V2
A
PAGE
1《机械波》第一课时
一、基础知识扫描
1、机械波产生的条件
2、机械波的种类
3、描述机械波的几个物理量 波长λ、频率f、周期T、波速υ
4、简谐波的图象
二、疑难点知识点辨析
1、机械波的产生的条件:
形成机械波需具备两个条件:振源和传播波的介质;必须注意,有机械波必有机械振动,而有机械振动不一定能产生机械波。
2、机械波的种类——机械波可分为横波和纵波两种
⑴质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波,如:绳波、水面波等。
⑵质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波,如:弹簧的疏密波、声波等。
3、机械波的特点:
(1) 介质中各质点的振动周期相同,且与波源的振动周期相同,与介质无关;
(2) 前一质点带后一质点做受迫振动,离波源越远的质点振动越滞后;
(3) 在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的,各质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波的传播而发生迁移;
(4) 波是传递能量的一种方式,在波的传播过程中,传播的是波源的振动形式和能量。
4、描述机械波的物理量
(1) 波长λ:波长反映了波在空间的周期性,是由介质与波源两者共同决定的,它有两种表述
①两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相同的质点间的距离。在横波中两个相邻的波峰(或波谷)中央之间的距离是一个波长;在纵波中两个相邻的密部(或疏部)中央间的距离也是一个波长。
②振动在一个周期内在介质中传播的距离。
(2) 频率f:波的频率由波源决定,在任何介质中频率不变。
(3) 周期T :
①质点完成一次全振动的时间。
②波形向前推进(或说平移)一个波长的距离所用的时间,波的周期与质点振动的周期相同。因为,所以周期也是由波源决定,而与介质无关。
(4) 波速υ:波的传播速度,即振动形成的传播速度也是波的能量的传播速度,其大小为波在单位时间内传播的距离,
即υ 或 υ=。
(1)υ的数值是由介质的性质决定,与波的振幅A、频率f都无关,只要在同一种均匀介质中,波速是一个恒量,
(2)波速与质点的振动速度是两个截然不同的物理概念。
质点的振动是变加速运动,和波源振动情况相同,而波的向外传播是匀速运动,波速大小取决于介质的特性,与质点的振动情况无关。
5、振动图象和波的图象
振动图象和波的图象的图形相似(正弦或余弦图象),但是有本质的区别。
⑴物理意义不同:振动图象表示同一质点在不同时刻的位移;波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻的位移。
⑵图象的横坐标的单位不同:振动图象的横坐标表示时间;波的图象的横坐标表示距离。
⑶从振动图象上可以读出振幅和周期;从波的图象上可以读出振幅和波长。
三、对点例析
【例1】关于振动和波的关系,下列说法中正确的是( )
A.如果振源停止振动,在介质中传播的波也立即停止
B.物体作机械振动,一定能产生机械波
C.如果介质中相邻的质点没有相互作用力,就不可能使机械振动在介质中传播
D.机械波随着振动质点的传播,使振动能量随波传播
【例2】下列关于横波、纵波的说法中正确的是 ( )
A.质点上下振动形成的波是横波
B.质点水平振动形成的波是纵波
C.波沿水平方向传播,质点在竖直方向上下振动,这列波是横波
D.质点沿水平方向振动,波沿水平方向传播,这列波是纵波
【例3】如图1所示,沿x方向的介质中的部分质点,其中o为波源,每相邻两个质点间距离恰为1/4波长。下列关于各质点的振动和介质中的波说法正确的是 ( )
A.若O起振时是从平衡位置沿垂直于x方向向上振动的,则所有介质中质点的起振方向也是垂直x向上的,但图中所画质点9起振最晚.
B.图中所画质点起振时间是相同的,起振的位置和振动方向是不同的
C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移的时间总比质点7通过相同位置时落后1/4T.
D.只要图中所有质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一样,但如果质点1发生的是第100次振动,那么质点9发生的就是第98次振动.
【例4】下列关于波长、频率和波速概念的说法中,正确的是( )
A.波的频率由波源质点振动的频率所决定和介质无关
B.机械波的波长由介质决定,和波源无关
C.由公式可知,波的传播速度和频率成正比
D.同一列波在不同介质中,波长和波速成正比
【例5】如图2所示的简谐横波的图象,波速v=60m/s,向右传播,可判断 ( )
A.各质点的振幅是2cm,波长为24m,周期是2.5s
B.x = 6m处质点的振动频率是2.5Hz
C.x = 18m处质点的速度最大
D.x =24m处质点的振动周期是0.4s
【例6】如图3所示是某列波在开始计时时刻的波形图及波传播方向,而且经过4.5s后正好第四次重复出现这一波形,求出振幅A,波长,周期T,频率f,波速v。
四、巩固训练
1、在机械波的传播过程中 ( )
A.介质中各质点分别在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移。
B.介质中相邻质点间必有相互作用,且后一质点的振动落后于前一质点。
C.传播的是质点的振动形式和振动能量。
D.介质中的质点在振动的同时,沿波的方向向外迁移。
2、下列关于波长的说法中,正确的是 ( )
A.在波动中,相邻的两个相对于平衡位置位移相等的质点间的距离等于波长。
B.在横波中,波峰与和它相邻的波谷之间的距离等于波长
C.在纵波中,波峰与波峰之间的距离等于波长
D.在波动中,振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长
3、一列简谐横波沿x轴传播,某时刻波上A、B两质点都在平衡位置,这是两点间相距3m,且在两点间只有一个波峰,则这列波的波长可能为 ( )
A.2m B.3m C.4m D.6m
4、如图4所示,是一列简谐波的图象。下列关于该图象的说法中,正确的是( )
A.这一定是一列横波的图象
B.这可能是一列纵波的图象
C.波中各质点都一定在竖直方向振动
D.波中各个质点可能在水平面内振动
5、声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中的传播速度,则当声音由空气传到钢轨中时 ( )
A.频率变小,波长变大 B.波长变小,频率变大
C.频率不变,波长变大 D.频率不变,波长变小
6、一列横波在某时刻的波形图像如图5所示,波速v=20m/s。从该时刻起再经过1.5s,质点A通过的路程为______m。
7、如图6所示,是一列横波某时刻的图像.从图像可得出哪些结论?
图4
3
2
1
v
y
图3
v
X/m
15
7.5
-10
10
X/cm
Y/cm
图5
图6
图2
图1
9
7
6
5
4
3
2
1
0
x
8
1
1周练19
1.如图所示游标卡尺:游标尺为
10格的读数为 ;
游标尺为20格的读数为 ;
游标尺为50格的读数为 。
2.在“研究平抛运动”实验中,某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置,取A点为坐标原点,则各点的位置坐标如图2所示,当g=10 m/s2时,下列说法正确的是( )
A.小球抛出点的位置坐标是(0,0)
B.小球抛出点的位置坐标是(-10,-5)
C.小球平抛初速度为2m/s D.小球平抛初速度为1m/s
3.在《验证力的平行四边形定则》实验中,如图3所示,使弹簧秤b按图示位置开始顺时针方向缓慢转动90°角,在这个过程中保持O点位置不动,a弹簧秤的拉伸方向不变,则整个过程中关于a、b弹簧秤的读数变化是( )
A.a增大,b减小 B.a减小,b减小
C.a减小,b先减小后增大 D.a先小后增大
4. “探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,选用的螺旋弹簧如图甲所示。
⑴用螺旋测微器测量弹簧处钢丝的直径的示数如图乙所示。可知此弹簧钢丝的直径是 ____ mm.。
⑵将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上,旁边置一刻度尺,刻度尺的零刻线跟O点对齐,在弹簧的下部处做一标记,如固定一个指针。在弹簧下端的挂钩上挂上钩码(每个钩码的质量都是),指针在刻度尺上指示的刻度。逐个增加所挂钩码的个数,刻度随挂钩上的钩码的重量而变化,几次实验测得相应的、各点描绘在图中。请在图丙中描绘出 随变化的图象。由图象得出弹簧的劲度系数K= N/m。(结果取2位有效数字);此弹簧的弹力大小F跟弹簧伸长的关系是_______。
⑶如果将指针固定在点的下方处,再做出 随变化的图象,得出弹簧的劲度系数与相比,可能是 ( )
A.大于 B.等于 C.小于 D.无法确定
4.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带。他已在每条纸带上按每5个点取好一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点先后编为0、1、2、3、4、5。由于不小心,几条纸带都被撕断了,如图所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:
(1)在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是 ;
(2)打A纸带时,物体的加速度大小是 m/s2。
5、某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,他将摆挂起后,进行了如下步骤:
A.测摆长l:用米尺量出摆线的长度。
B.测周期T:将摆球拉起,然后放开.在摆球某次通过最低点时,按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,接着一直数到摆球第60次通过最低点时,按秒表停止计时.读出这段时间基,算出单摆的周期T=t/60。
C.将所测得的L和T代入单摆的周期公式,算出g,将它作为实验的最后结果写入报告中去.
指出上面步骤中遗漏或错误的地方,并加以改正.(在原题上改动)
如果测得摆线长为101.00cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5s。则
(1)他测得的重力加速度g=________m/s2。
(2)他测得的g值偏小,可能的原因是( )
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动数为50次
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T,从而得出一组对应的l与T的数据,再以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率k。则重力加速度g= _______。(用k表示)
6、如图所示为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图。
(1)入射小球1与被碰小球2直径相同,均为d,它们的质量相比较,应是m1________m2。
(2)为了保证小球做平抛运动,如何调整斜槽?
(3)之后的实验步骤为:
A.在地面上依次铺白纸和复写纸。
B.确定重锤对应点O。
C.不放球2,让球1从斜槽滑下,确定它落地点位置P。
D.把球2放在立柱上,让球1从斜槽滑下,与球2正碰后,确定球1和球2落地点位置M和N。
E.用刻度尺量OM、OP、ON的长度。
F.看是否相等,以验证动量守恒。
上述步骤有几步不完善或有错误,请在原题改正。
7.在“验证机械能守恒定律”的实验中已知打点计时器所用电源的频率为50Hz.查得当地的重力加速度g=9.80m/s2:
(1)现有器材是:打点计时器;低压电源;纸带;带夹子的重物;刻度尺;天平;导线;铁架台。其中该实验不需要的器材是______ 。
(2)实验中,要从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近 _____mm并且点迹清晰的纸带进行测量,测得所用的重物的质量为1.00kg.把第一个点记作0,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别为62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm.根据以上数据,可知重物由0点运动到C点,重力势能的减少量等于 J,动能的增加量等于 J(取3位有效数字).
(3)某学生在实验中器材安装正确,操作规范,但验证结果是重物增加的动能稍小于它减少的重力势能,其主要原因是_______ 。
8. 某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。
在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带数据,回答下列问题:
(1)该电动小车运动的最大速度为 m/s;
(2)该电动小车的额定功率为 W。
9、在做“用油膜法估测分子大小”的实验中,所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL,用注射器测得1mL上述溶液为75滴,把1滴溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓形状,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标中正方形方格的边长为1cm,试求:
(1)油酸膜的面积是____________cm2。
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________mL。
(3)按以下实验数据估测出油酸分子的直径_______m。[2、3题答案取一位有效数字]
10、在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,
(1)在下列所给的器材中,应该选用的电源是 .(用器材前的字母表示)
A.6 V的交流电源 B.6 V的直流电源 C.100 V的直流电源
(2)在实验过程中,要把(A)复写纸、(B)导电纸、(C)白纸铺放在木板上,它们自下而上的顺序是 (填写序号);且导电纸涂导电物质的一面 。(填“向上”或“向下”)
(3)若手头没有灵敏电流计,是否可用内阻较大的伏特表代替?答: (填“能”或“不能”)
(4)如图所示为描绘电场中平面上等势线的装置,图中A、C、P 、D, B等相邻两点间距相等,其中A、B为金属圆柱,当电流从正接线柱流入电流表时,其指针向正接线柱一侧偏转.当探针I接在D点,探针Ⅱ接在导电纸上某点时,电流表指针向负接线柱一侧偏转.为了尽快寻找等势点,探针Ⅱ应 移动.(选填“向左”或“向右”)
11、.一艘宇宙飞船飞近新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在该行星上,飞船上备有实验器材:A、精密秒表一只;B、质量为m的物体一个;C、弹簧秤一个;D、天平一台(附砝码)。已知宇航员在绕行及着陆后各作了一次测量,依据测量数据,可求出该星球半径R和质量M(已知万有引力恒量为G)。
⑴两次测量所选用的仪器分别为___________;_________(用字母表示 )
⑵两次测量的物理量分别是 ; 。
⑶用测量的物理量来表示:R= ;M=
12.要测定一正方形桌面的面积,现有器材:长细线一条,小砝码一个,秒表一只,还知道当地的重力加速度g 。请你利用这些器材和数据,测出此桌面的面积,要求写出较详细的测量步骤。
第4题图
图丙
2 4 6 8
20
25
30
F/0.49N
x/cm
图甲
刻度尺P
P
A
Q
O
图乙
5
0
45
0
图乙
单位:cm
6.00
4.07
4.40
4.71
5.04
5.35
5.78
6.00
5.99
6.01
图甲
纸带
打点计时器
P
M
0
N
C
54.0mm
5
4
D
60.2mm
5
4
B
5
4
A
30.0mmm
2
1
0
36.0mm
2
图3
图2
1
48.1mm
PAGE
2动量和能量综合
一、选择题
1.两相同的物体A和B分别静止在光滑的水平桌面上,由于分别受到水平恒力作用,同时开始运动,若B所受的力是A的2倍,经过一段时间,分别用WA、IA和WB、IB表示在这段时间内A和B各自所受恒力做的功和冲量的大小,则有 ( )
A.WB=2WA,IB=2IA B.WB=4WA,IB=2IA
C.WB=2WA,IB=4IA D.WB=4WA,IB=4IA
2.一质量为m,动能为Ek的子弹,沿水平方向射入一静止在光滑水平面上的木块,并最终留在木块中,若木块的质量为9m,则下列说法正确的是 ( )
①木块对子弹做的功为0.99Ek ②木块对子弹做的功为0.09Ek
③子弹对木块做的功为0.09Ek ④子弹对木块做的功与木块对子弹做的功数值相等
A.①和④ B.②③④ C.①和③ D.②
3.测定运动员体能的一种装置如图所示,运动员的质量为
M,绳拴在腰问沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮摩擦和
质量),绳的另一端悬吊的重物质量为m,人用力向后蹬
传送带而人的重心不动,传送带以速度v向后匀速运动
(速度大小可调).最后可用 的值作为被测运动员的
体能参数.则 ( )
A.人对传送带不做功
B.人对传送带做功的功率为mgv
C.人对传送带做的功和传送带对人做的功大小相等,但正、负相反
D.人对重物做功的功率为mgv
4.完全相同的两辆汽车,以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进,当它们各自推下质量相同的物体后,甲车保持原来的牵引力继续前进,而乙车保持原来的功率继续前进,假定汽车所受阻力与车重成正比.经过一段时间后 ( )
A.甲车超前,乙车落后 B.乙车超前,甲车落后
C.它们仍齐头并进 D.条件不足,无法判断
5.在光滑的水平桌面上放一长为L的木块M,今有A、B两颗子弹沿同一直线分别以水平速度vA和vB从两侧同时射人木块.已知A、B两子弹嵌入木块中的深度分别为dA和dB,且dAA.速度vA>vB B.A的动能大于B的动能
C.A的动量大于B的动量 D.A的质量大于B的质量
6.三个相同的木块A、B、C,自同一高度由静止开始下落,其中木块B在开始下落时被一个竖直向下飞来的子弹击中并陷入其中,木块C在下落一半高度时被一个同样竖直向下的子弹击中并陷入其中,若三木块的运动时间分别为tA、tB、tC,则 ( )
A.tA=tB=tC B.tA>tC>tB
C.tA=tB>tC D.tA>tB=tC
7.一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是 ( )
A.探测器加速运动时,沿直线向后喷气 B.探测器加速运动时,竖直向下喷气
C.探测器匀速运动时,竖直向下喷气 D.探测器匀速运动时,不需要喷气
8.滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速率变为v2,且v2①上升时机械能减小,下降时机械能增大
②上升时机械能减小,下降时机械能也减小
③上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方
④上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方
A.①和④ B.②和③ C.①和③ D.②和④
9.两个物体质量分别为m1和m2,它们与水平面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2,开始时弹簧被两个物体压缩后用细线拉紧,如图所示,当烧断细线时,被压缩的弹簧弹开的两物体可以脱离弹簧,则 ( )
A.由于有摩擦力,所以系统动量一定不守恒
B.当 时,弹开过程中系统动量定恒
C.m1和m2在刚脱离弹簧时的速度最大
D.在刚弹开的瞬间,m1和m2的加速度一定最大
10.如图所示,质量为m的子弹以速度v0水平击穿放在光滑水
平地面上的木块.木块长L,质量为M,木块对子弹的阻力
恒定不变,子弹穿过木块后木块获得动能为Ek.若木块或
子弹的质量发生变化,但子弹仍穿过,则下列说法正确的是 ( )
①M不变、m变小,则木块获得的动能一定变大
②M不变、m变小,则木块获得的动能可能变大
③m不变、M变小,则木块获得的动能一定变大
④m不变、M变小,则木块获得的动能可能变大
A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④
二、实验题(本题共3小题,11题5分,12题5分,13题6分,共16分)
11.气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB;
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;
c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止
放置在气垫导轨上;
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1;
e.按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时结束,记下A,B分别到达C、D的运动时间t1和t2.
(1)实验中还应测量的物理量是 .
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是 ,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是 .
12.有一条纸带,各点距A点的距离分别为d1、d2、d3……,如图所示,各相邻点时间间隔为T.要用它验证B与G两点处机械能是否守恒,量得B、G间的距离h= ,B点的速度表达式vB= ,G点的速度表达式vG= .
如果有 = ,则机械能守恒。
13.如图所示,A、B是两个相同的小物块,C是轻弹簧,用一根细线连
接A、B使弹簧C处于压缩状态,然后放置在光滑的水平桌面上.提
供的测量器材只有天平和刻度尺.试设计一个简便的测定弹簧此时弹
性势能EP的实验方案,说明实验中应测定的物理量(同时用相应的字
母表示),并写出计算弹簧弹性势能EP的表达式(用测得物理量的字母
表示)已知重力加速度为g.应测量物理量有 ,Ep= .
三、计算题(本题共5小题,14,15,16小题各10分,17,18小题各12分,共54分).
14.如图所示,质量为M的车静置在光滑水平面上,车右侧内壁固定有发射装置.车左侧固定有砂袋,发射器口到砂袋的距离为d,把质量为m的弹丸压入发射器,发射后弹丸最终射入砂袋中,求这一过程中车移动的距离.
15.如图所示,两个质量均为m的物块A、B通过轻弹簧连在一起,并静止于光滑水平面上,另一物块C以一定的初速度向右匀速运动,与A发生碰撞并粘在一起,若要使弹簧具有最大弹性势能时,A、B、C及弹簧组成的系统的动能刚好是势能的2倍,则C的质量应满足什么条件
16.对于两物体碰撞前后速度在同一直线上且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型:
A、B两物体位于光滑水平面上仅限于沿同一直线运动.当它们之间的距离大于等于
某一定值d时,相互作用力为零;当它们之间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力.
设A物体质量m1=1.0kg,开始时静止在直线上某点;B物体质量m2=3.0kg,以速度
v0从远处沿该直线向A运动,如图所示,若d=0.10m,F=0.60N,v0=0.20m/s,求:
(1)相互作用过程中,A、B加速度的大小;
(2)从开始相互作用到A、B间的距离最小时,系统(物体组) 动能的减少量;
(3)A、B间的最小距离.
17.在光滑的水平桌面上有质量分别为M=0.6kg,m=0.2kg的两个小球,中间夹着一个被压缩的具有EP=10.8J弹性势能的轻弹簧(弹簧与两球不相连),原来处于静止状态,突然释放弹簧,球m脱离弹簧后滑向与水平面相切,半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道,如图所示,g取10m/s2.求:
(1)球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量;
(2)若要使球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离最大,则圆形
轨道的半径R应为多大 落地点到A点的最大距离为多少
18.有一倾角为θ的斜面,其底端固定一挡板M,另有三个木块A、B和C,它们的质量分别为mA=mB=m,mC=3m它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A放于斜面上并通过一轻弹簧与挡板M相连,如图所示,开始时,木块A静止在P处,弹簧处于自然伸长状态.木块B在Q点以初速度v0向下运动,P、Q间的距离为L.已知木块B在下滑过程中做匀速直线运动,与木块A相撞后立刻一起向下运动,但不粘连.它们到达一个最低点后又向上运动,木块B向上运动恰好能回到Q点.若木块A仍静放于P点,木块C从Q点处开始以初速度向下运动,经历同样过程,最后木块C停在斜面的R点,求:
(1)木块与斜面间动摩擦因数;
(2)AB一起向下运动到达最低点时,弹簧的弹性势能;
(3)P、R间的距离L'的大小.
第二轮复习物理试题(三)参考答案
1.B 2.C 3.B 4.A 5.D 6.B 7.C 8.B 9.B 10.A
11.(1)B的右端至D板的距离L2 (2) ;测量质量、时间、距离等存在误差,
由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差.(只要答对其中两点即可)
12.h =d6-d1
13.应测量的数据有 ①小物块的质量m ②两小物块的落地点之间的距离s ③桌面的高度h
④桌面的宽度d (其他可行方法也得分)
14.解:子弹和小车组成的系统在这一过程中水平方向上动量守恒所以有:mv1-Mv2=0 两边都乘
以时间t得 ms1-Ms2=0 又因为s1+s2=d 所以
15.解:A与C发生碰撞过程动量守恒,有mCv0=(mC+m)v1 ①
当弹簧弹性势能最大时A、B、C速度相等 由动量守恒得(mC+m)v1=(mC+2m)v2 ②
A和C一起运动过程机械能守恒,所以有: ③
④ 联立①②③④得mC=m
16.解:(1)
(2)两者速度相同时,距离最近,由动量守恒m2v0=(m1+m2)v
(3)根据匀变速直线运动规律v1=a1t v2=v0-a2t 当v1=v2时 解得A、B两者距离最近时所用时
间t=0.25s Δs=s1+d-s2 将t=0.25s代人,解得A、B间的最小距离Δsmin=0.075m
17.解:(1)弹簧释放,由动量守恒得 Mv1+mv2=0 ① 由机械能守恒得 ②
解①②得:v2=9m/s,方向向右.球m由A到B过程中机械能守恒有
解得:vB=8m/s方向向左.则合外力冲量 ΔI=mvB-mv2=m(vB-v2)=3.4N·s,方向向左
(2)设半径为r时,飞出B后水平位移最大,由A到B机械能守恒,有 ①
在最高点由牛顿第二定律得: ② 且N≥0 ③
若能飞出,飞出后以vB为初速度做平抛运动,则有s=vBt ④ ⑤
解①②③得 解①④⑤得 当8.1-4r=4r时,即 时,
s为最大,即 此时 成立.
18.解:(1)木块B下滑做匀速直线运动,有mgsinθ=μmgcosθ ① 所以μ=tanθ
(2)B和A相撞过程,动量守恒:mv0=2mv1 ∴v1=v0/2 ② 在木块压缩弹簧的过程中,重力对木块所做的功与摩擦力对木块所做的功大小相等,因此弹簧被压缩而具有的最大弹性势
能等于开始压缩时两木块的总动能.∵木块B和A压缩弹簧的初动能
∴
(3)设A、B向下压缩弹簧的最大长度为S.两木块被弹簧弹回到P点时的速度为v2,则
③
两木块在P点处分开后,木块B上滑到Q点的过程: ④
木块C与A碰撞过程,动量守恒: ⑤
设木块C和A压缩弹簧的最大长度为S’,两木块被弹簧弹回到P点时的速度为v’2,则
⑥
木块C与A在P点处分开后,木块C上滑到R点的过程: ⑦
∵木块C和A压缩弹簧的初动能 即 ,因此弹簧前后两次的最
大压缩量相等,即S=S’ ⑧
联立①至⑧式,解得 ⑨
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3第十章《恒定电流》课时五 电压表电流表 电阻的测量
一、基础知识扫描
1.电压表和电流表
(1)电流表
主要部件:永久磁铁和可以转动的线圈
表头参数:线圈电阻Rg、满偏电流Ig
工作原理:线圈通电后,在磁场力的作用下带着指针偏转,指针的偏角θ与通过线圈的电流I成正比.
(2)把小量程电流表改装成电压表——串联分压
电路如图1所示.
计算出串联电阻
电压表内阻,电压表量程
(量程越大,内阻越大,量程与内阻成正比.)
使用方法:并联在被测部分两端,可以看成一个能显示电压的大电阻.电压表的内阻越大,对被测电压的影响越小.
(3)把小量程电流表改装成电流表——并联分流
电路如图2所示.
计算出并联电阻
电流表内阻,电流表量程
(量程越大,内阻越小,量程与内阻成反比.)
使用方法:串联在被测电路中,可以看成一个能显示电流的小电阻.电流表的内阻越小,对被测电流的影响越小.
(4)注意:改装成不同量程的电压表和电流表后,指针满偏时通过表头的电流始终相等(均为Ig).
(6)电流表的内阻很小,电压表的内阻很大,理想电流表内阻可视为零,理想电压表内阻可视为无穷大,测量时如不计内阻影响,即按上述结论看待。
2.电阻的测量
(1)伏安法测未知电阻
伏安法:测量未知电阻阻值的原理为欧姆定律,由R=U/I求解。主要仪器有安培表伏特表、滑动变阻器和电源,其电路图如图3所示.
图(a)称为安培表外接法,测得的电流不准(IA=Ix+Iv)——偏大,因此测得电阻值较真实值偏小.误差的来源为电压表的分流作用,为减小测量误差,根据分流原理,应选用内阻较大的伏特表.但是,一般伏特表的内阻并不是特别大,所以该电路适用于测量小阻值的未知电阻.
图(b)称为安培表内接法,测得的电压不准(Uv=Ux+UA)——偏大,因此测得电阻值较真实值偏大.误差的来源为电流表的分压作用,为减小测量误差,根据分压原理,应选用内阻较小的安培表.但是,一般安培表的内电阻不是特别小,所以该电路适用于测量大阻值的未知电阻.
(2)伏安法测电阻的两种电路比较
3、欧姆表原理
欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制作的,可直接读出电阻之值。欧姆表的结构如图所示,其中G为灵敏电流表,满偏电流Ig,线圈电阻Rg,电源电动势E,内阻r,R0为调零电阻。
当红、黑表笔不接触时,电流表示数为零,红黑表笔间电阻为无限大
当红黑表笔短接时,调节R0使指针满偏
当红黑表笔间接电阻Rx时,通过电流表电流,每一个Rx对应一个电流I,在刻度盘上标出与I对应的Rx的值,这样即可读出待测电阻阻值,但由上式看出,I与Rx不成比例,故欧姆表刻度不均匀。
二、对点例题
例1、两只相同的电阻串联后接到电压为9V的恒压电路上,用一只0-5-15V的双量程电压表的5V挡测其中一只电阻两端电压时,示数为4.2V,则换用15V挡测这个电阻两端电压时,示数为 ( )
A. 小于4.2V B. 等于4.2V C. 大于4.2V D.无法确定
例2、用伏安法测电阻,可采用如图4所示的甲、乙两种接法。如所用伏特表内阻为5000Ω,安培表内阻为0.5Ω。(1)当测量100欧左右的电阻时,宜采用_____电路;(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为10V、0.5A,则此电阻的测量值为_______Ω,真实值为________Ω。
例3、有一块满偏电流Ig=1mA,线圈电阻Rg=1kΩ的小量程电流表,(1)把它改装成满偏电压U=10V的电压表;(2)把它改装成满偏电流I=10mA的电流表.要求画出电路图,算出有关数据.
例4、用伏安法测量电阻时采用图5(a)和(b)两种线路.当用图(a)测量时,电压表和电流表的示数分别为U1=5V、I1=0.6A;当用图(b)测量时,电压表和电流表的示数分别为U2=4.6V、I2=0.8A.设电源的内阻不计,求被测电阻R的准确值.
三、针对训练
1、电流表的内阻是Rg=200Ω,满偏电流值是Ig=500A,现在欲把这电流表改装成量程为1.0V的电压表,正确的方法是 ( )
A.应串联一个0.1Ω的电阻 B.应并联一个0.1Ω的电阻
C.应串联一个1800Ω的电阻 D.应并联一个1800Ω的电阻
2、校准过程中发现待测电流表(即改装表)的读数比标准电流表的读数稍大,若灵敏电流计G的满偏电流值是准确的,则出现误差的原因可能是 ( )
A.Rg的测量值比真实值偏大
B.Rg的测量值比真实值偏小
C.所并联的电阻Rx比用公式Rx=IgRg/(I-Ig)算出的偏大
D.所并联的电阻Rx比用公式Rx=IgRg/(I-Ig)算出的偏小
3、为测某电阻R的阻值,分别接成图6所示的甲、乙两电路,在甲电路中电压表和电流表的读数分别为3V、3mA,乙电路中两表读数分别为2.9V和4mA,则待测电阻的阻值应为 ( )
A.比1000Ω略大一些 B.比1000Ω略小一些
C.比725Ω略大一些 D.比725Ω略小一些
4某同学用伏安法测电阻,分别采用电流表内接法和外接法,测量某Rx的阻值分别为R1和R2,则测量值R1、R2和真实值Rx之间的关系是 ( )
A.R1>Rx>R2 B.R1<Rx<R2
C.R1>R2>Rx D.R1<R2<Rx
5、如图7所示,三个相同的电压表接入电路中,已知电压表的示数U1=5伏,U2=3伏,则电压表U3的示数应为 ( )
A.2伏 B.3伏
C.5伏 D.大于2伏,小于3伏
6、图8所示是一个双量程电压表,表头是一个内阻Rg=500Ω,满刻度电流为Ig=1mA的毫安表,现改装为10V和100V的两个
量程,则所串联的电阻R1=______Ω,R2=______Ω。
7、有一内阻为10kΩ、满刻度电流值为100A的灵敏电流计,
它所允许测量的电压最多是______mV。如果把它串联一个490kΩ的大电阻后,它的电压量程扩大到______V,原来“10A”的刻度线,对应的电压值_______V。若并联一个kΩ的定值电阻,那么它的电流量程扩大到原来的______倍,可允许测量的电流最大值是______A。
8、用一个内阻Rg=200Ω,满偏电流Ig=2mA的电流表G作表头,选用电动势E=1.5V的电池(有内阻)作电源组成欧姆表。若原电流表G指针最大偏转角为90°,改成欧姆表后接入Rx=3kΩ的电阻时,指针的偏转角是 度,当指针偏转60°时,被测电阻值等于 Ω。
9、如图9所示,用伏安法测电阻R0的值时,M、N接在恒压电源上,当S接a时电压表示数10V,电流表示数0.2A;当S接b时,电压表示数12V,电流表示数0.15A。为了较准确地测定R0的值,S应接在____点,R0的真实值为____Ω。
10、实验室里有内阻为1kΩ的电压表及内阻为50Ω的电流表各一只,要用它们来测量一只阻值在500Ω左右的电阻,问:
(1)为减小误差,应采用何种连接?
(2)已知实验数据如下:实验中电压表的读数为10.0V,电流表示数为20.0mA,计算待测电阻的准确值。
11、如图所示,电压表V1和V2的读数都是3.5V,如果对调这两个电压表,则V1的读数为3.0V,V2的读数为4.0V。求这两个电压表的内阻。(不计电源内阻)
400Ω
600Ω
V2
V1
R
V3
V2
V1
图7
-
+
黑
红
R0
G
图9
图6
图4
图5
图8
图3
I
图2
图1第九章《电场》第七课时 带电粒子在电场中的运动(一)
一、基础知识扫描
1、 带电粒子在电场中的加速
(1) 运动状态分析:带电粒子沿电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一直线上,粒子做匀变速直线运动。
(2) 处理方法:
①用动力学公式:带电粒子的加速度,由匀变速直线运动的速度—位移公式,即可求出带电粒子加速后的速度.
②用功能观点分析:由动能定理求出带电粒子的速度。
比较上述两种方法,应用动能定理求解往往比较简单,并且对非匀强电场也适用
2、 带电粒子在匀强电场中的偏转问题
(1)运动状态分析:带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时,将受到恒定的与初速度方向成角的电场力作用而做类似平抛的匀变速曲线运动。
(2)偏转运动的分析处理方法:用类似平抛运动的分析方法来处理。即沿初速度为v0的匀速直线运动;沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动。带电粒子的运动是这两个运动的合运动。
如图所示,设质量为m 、电荷量为q的带电粒子以初速度v0沿垂直于电场的方向,进入长为L、间距为d、电压为U的平行金属板间的匀强电场中,若不计粒子的重力,则可求出如下的物理量。
①粒子穿越电场的时间t:
②粒子离开电场时的速率v
③粒子离开电场时的侧移距离y:
④粒子离开电场时的偏角:
⑤速度方向的反向延长线必过偏转电场的中点:由和,可推得粒子可看作是从两板间的中点沿直线射出的。
⑥若带电粒子是在电势差为的电场中加速后射入偏转电场的,则,将上式代入及的表达式得,
由此知,同性质的带电粒子由静止开始在同一电场中加速,射入同一偏转电场,沿同一轨迹,和该粒子无关。
二、对点例题分析
1、下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U的电场加速后,哪种粒子速度最大( )
A、质子 B、氘核 C、氦核 D、钠离子
2、如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行板间的电场中。在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况下,一定能使电子的偏转角θ变大的是( )
A、U1变大,U2变大 B、U1变小,U2变大
C、U1变大,U2变小 D、U1变小,U2变小
3、 如图所示有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球,从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于E进入电场,它们分别落于A、B、C三点,则可判断( )
A、 落到A点的小球带正电,落到B点的小球不带电
B、 三小球在电场中运动时间相等
C、 三小球到达正极板时动能的关系是
D、 三小球在电场中运动的加速度是
4、 如图所示,A、B为平行板电容器的两个极板,A板接地,中间开有一个小孔。电容器电容为C。现通过小孔连续不断地向电容器射入电子,电子射入小孔时的速度为,单位时间内射入的电子数为n,电子质量为m,电荷量为e。电容器原来不带电,电子射到B板时均留在B板上,求:
(1) 电容器两极板间达到的最大电势差?
(2) 从B板上打上电子到电容器两板间达到最大电势差所用时间为多少?
5、水平放置的两块平行金属板长为,两板间距为,两板间的电压为90V,且上板为正,一个电子沿水平方向以速度,从两板中间射入,如图所示,求:
(1)电子偏离金属板中间的侧位移是多少?
(2)电子飞出电场时的速度是多少?
(3) 电子离开电场后,打在屏上的P点,若s=10cm,
求OP之长?
四、针对训练
1、 如图所示,电量为q的油滴从空中自由下落时间为后,进入水平放置的带电极板间,再经过速度为零,则极板间电场力对油滴产生的加速度为(不计空气阻力)( )
A、 B、
C、 D、
2、 如图所示,一束α粒子流沿中心轴射入两平行板间的匀强电场中后,分成轨迹为a、b、c的三束粒子流。则( )
A、 初速度比较 B、板内运动时间比较:
B、 动量变化量比较: D、动能增加量比较:最小,最大
3、 如图所示,带电粒子以平行于极板的速度从左侧中央飞入匀强电场,恰能从右侧擦极板边缘飞出电场(重力不计),若粒子初动能变为2倍,而仍能檫极板边缘飞出,可采取的措施为( )
A、 将板长度变为原来的2倍 B、将两板间电压变为原来的2倍
C、板间距离变为原来的一半 D、将板间距离变为原来的2倍
4、 质子和α粒子由静止经相同加速电压加速后,又垂直进入同一匀强电场,飞出电场时,它们的横向偏移量之比和在偏转电场中运动的时间之比分别为( )
A、和 B、和 C、和 D、和
5、 如图所示,灯丝发热后发出的电子经加速电场后,进入偏转电场,若加速度电压为,偏转电压为,要使电子在电场中偏转量y变为原来的2倍,可选用的方法有(设电子不落到极板上)
A、 只使变为原来的一半 B、只使变为原来的一半
C、 使偏转电极的长度L变为原来的倍 D、使偏转电极间的距离d减为原来的一半
6、 如图所示,两块水平放置的平行金属板M,N组成一个电容为C的电容器,M板接地,正中有一个小孔B,质量为m,电荷量为q的带电液滴,从B孔上方h处的A点由静止分滴的滴下,穿过B孔到达N板并把所带电荷量全部给N板,不计空气阻力及其他影响,求:
(1)第几滴液滴在M、N间做匀速运动?
(2)能到达N板的液滴不会超过多少滴?
7、如图所示,质量为m,电量为e的电子,沿水平方向以速度射入方向竖直向上的匀强电场中,不计重力作用,电子从B点飞离电场时,其速度方向与电场强度方向成角,则A、B两点间的电势差为多少?
8、如图所示,M、N为两块水平放置的平行金属板,板长为,两极间的距离也为,板间电压恒定。今有一带电粒子(重力不计)以一定的初速度沿两板正中间垂直进入电场,最后打在距两平行板右端距离为的竖直屏上。粒子落点距O点的距离为,若大量的上述粒子(与原来的初速度一样,并忽略粒子间相互作用)从MN板间不同位置垂直进入电场。试求这些粒子落在竖直屏上的范围并在图中画出.
9、如图所示,质量为的带电粒子以的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长,板间距,当AB间加电压时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高)
求:(1)带电粒子的电性,电荷量为多少?
(2)A、B间所加电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出?
-
+
v0
B
A
+
+
+
+
+
——
——
——
——
——
+
O
N
M
P
m
1200
E
A
v0
B
N
M
h
B
A
d
d
U2
y
L
U1
c
b
——
+
a
t2
t1
+
+
+
——
——
——
O
——
——
+
x
d
M
θ
s
y
y0
O′
P
B
A
v0
C
B
——
+
P
A
v0
——
+
U2
+
—
U1
θ
v0
vb
y
C
B
A
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2周练十八
班级 姓名 学号
1、如图所示为一正弦交流电通过一电子元件后的波形图,则下列说法正确的是( )
A、这也是一种交流电
B、电流的变化周期是0.02s
C、电流的变化周期是0.01s
D、电流通过100Ω的电阻时,1s内产生
热量为200J
2、在“验证力的平行四边形法则”实验中,如图所示,用AB两弹簧秤拉橡皮条结点O,使其位于E处,此时(α+ β)= 900,然后保持A的读数不变,当α角由图中所示的值逐渐减小时,要使结点仍在E处,可采取的办法是 ( )
A、增大B的读数,减小β角。
B、减小B的读数,减小β角。
C、减小B的读数,增大β角。
D、增大B的读数,增大β角。
3、在做“互成角度的两个力合成”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,以下操作中错误的是( )
A. 同一次实验过程中,O点位置允许变动
B. 实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
C. 实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
D. 实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧秤之间的夹角应取90°,以便于算出合力大小
4、如图所示为打点计时器记录的一辆做匀加速直线运动的小车的纸带的一部分,D1是任选的第一点,D11、D21是第11点和第21点。若加速度值是10 cm/s2,则该计时器的频率是( )
A、10 Hz
B、20 Hz
C、30 Hz
D、100Hz
5、对“测定匀变速直线运动的加速度”实验,给出了下列实验步骤,请按合理的操作顺序,把必要的实验步骤的顺序号填在横线上: 。
A、拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带。
B、将打点计时器固定在长木板上,并接好电路,将长木板平放在桌面上。
C、把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码。
D、断开电源,取下纸带。
E、将长板的末端抬高,轻推小车,使小车能在长木板上匀速运动。
F、将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔。
G、换上新纸带,再重复做三次。
6、用游标卡尺测一根金属管的内径和外径时,卡尺上的游标位置分别如图所示。这根金属管内径读数是 cm,外径读数是 cm,管壁厚是 cm。
7、用螺旋测微器测一金属丝的直径,示数如图所示,则金属丝的直径为( )
8、用打点计时器来研究匀变速直线运动规律的实验中:
①如实图4的实验装置中的器材里,A是__________,B是__________,C是__________,D是__________。一般电磁式打点计时器使用的电源是__________,电压为__________,频率为__________。在纸带上连续打下15个点,那么小车在这段位移上所经历的时间是__________。
②将实验装置安装好以后,应
A. 接通电源;
B. 将穿过打点计时器的纸带固定在小车后面,让小车停在打点计时器附近;
C. 放开小车,让小车从静止开始运动;
D. 取出纸带,用米尺测量并记录数据。
将以上各步骤的字母代号按实验合理的顺序填在横线上;
_____________________。
③随小车的运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点,其记录如实图5所示。用每打五个点的时间作为时间的单位,图中的A、B、C、D、E、F为连续6个计数点,根据图中数据,试判断小车是否作匀加速直线运动:答:_______。小车经过C点时的速度是_________;小车运动的加速度是__________。
9、如图所示,理想变压器原线圈中输入电压U1=3300V,副线圈两端电压为U2=220V,输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2,绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U=2V,求:(1)原线圈n1等于多少匝
?(2)当开关S断开时,表A2的示数I2=5A,则表A1的示数I1为多少
?(3)当开关S闭合时,表A1的示数等于多少
10、实验装置如图1所示;一木块放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,木块右侧与打点计时器的纸带相连,在重物牵引下,木块在木板上向左运动,重物落地后,木块继续向左做匀减速运动,图2给出了重物落地后,打点计时器在纸带上打出的一些点,试根据给出的数据,求木块与木板间的摩擦因数要求写出主要的运算过程,结果保留2位有效数字.(打点计时器所用交流电频率为50Hz,不计纸带与木块间的拉力. 取重力加速度
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2第十一章《磁场》第五课时洛伦兹力二(多解和极值问题)
一、基础知识扫描
1、洛伦兹力多解问题
(1) 带电粒子电性不确定形成多解问题
受洛伦兹力作用的带电粒子,可能带正电,也可能带负电,在相同的初速度下,正负粒子在磁场中运动轨迹不同,导致形成多解。
(2)磁场方向不确定形成多解
(3)临界状态不唯一形成多解
带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,由于粒子运动轨迹是圆弧形,它可能穿过去,也可能转过1800从磁场的这边反向飞出,于是形成多解。
(4)运动的重复性形成多解
带电粒子在部分是电场,部分是磁场的空间运动时,往往运动具有重复性,形成多解。
2、带电粒子在有界磁场中运动的极值问题,注意下列结论:
(1) 刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动轨迹和边界相切。
(2) 当速度一定时,弧长(或弦长)越长,圆心角越大,则带电粒子在有界磁场中运动时间越长。
(3) 当速度大小变化时,圆心角越大,运动时间越长。
3、带电粒子在磁场中运动与动量的综合应用。
二、对点例题
1、如图所示,ab和cd为两条相距较远的平行直线,ab的左边和cd的右边都有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,虚线是由两个相同的半圆及和半圆相切的两条线段组成。甲、乙两带电体分别从图中的A、D两点以不同的初速度开始向两边运动,轨迹正好和虚线重合,它们在C点碰撞后结为一体向右运动,若整个过程中重力不计,则下面说法正确的是 ( )
A、 开始时甲的动量一定比乙的小
B、 甲带的电量一定比乙带的多
C、 甲、乙结合后运动的轨迹始终和虚线重合
D、 甲、乙结合后运动的轨迹和虚线不重合
2、长为L的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,带电量为q的带正电的粒子(不计重力),从左边极板中点处垂直于磁感线以速度v水平射入,欲使粒子不打在极板上,粒子速度应在什么范围内?
3、 在真空中,半径为r=3×10-2m的圆形区域内,有一匀强磁场,磁场的磁感应强度为B=0.2T,方向如图所示,一带正电粒子,以初速度v0=106m/s的速度从磁场边界上直径ab一端a点处射入磁场,已知该粒子荷质比为q/m=108C/kg,不计粒子重力,则(1)粒子在磁场中匀速圆周运动的半径是多少?(2)若要使粒子飞离磁场时有最大的偏转角,其入射时粒子的方向应如何(以v0与Oa的夹角θ表示)?最大偏转角多大?
4、如图所示,abcd为绝缘挡板围成的正方形区域,其边长为L,在这个区域内存在着磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场.正、负电子分别从ab挡板中点K,沿垂直挡板ab方向射入场中,其质量为m,电量为e.若从d、P两点都有粒子射出,则正、负电子的入射速度分别为多少?(其中bP=L/4)
5、如图所示,匀强磁场区域的宽度 d=8cm,磁感应强度 B=0.332T,磁场方向垂直纸面向里.在磁场边界aa′的中央放置一放射源S,它向各个方向均匀放射出速率相同的a粒子,已知a粒子的质量 m=6.64×10-27kg,电量 q=3.2×10-19C,初速度v0=3.2×106m/s,荧光屏bb′的面积远比板间距离要大.求荧光屏 bb′上出现闪烁的范围?
二、针对训练
1、如图所示,在y<0区域内存在匀强磁场,方向垂直于XY平面并指向纸外,磁感应强度为B,一带正电的粒子从Y轴上的A点,以速度V0与Y轴负半轴成夹角θ射出,进入磁场后,经磁场的偏转最终又恰能通过A点,A点的坐标为(0,a).试问该粒子的比荷为多少?从A点射出到再次经过A共要多时间
2、有一带正电的粒子,在匀强磁场中与磁感线相垂直的平面内,沿顺时针方向做半径为R的匀速圆周运动,当粒子运动到A点时,突然分裂为带电量相等的两部分,它们的质量比为1∶3.观察到其中较小的部分在原平面内沿顺时针方向做半径为r1=R/2的匀速圆周运动,如图虚线所示.则质量较大部分在磁场中做匀速圆周运动的半径为多大?其运动方向是顺时针还是逆时针的?
3、在边长为2a的△ABC中存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,有一带正电q,质量为m的粒子从距A点 a 的D点垂直AB方向射入磁场,若粒子能从AC间离开磁场,求粒子速率应满足什么条件?粒子从AC间射出的范围?(不计重力)
4、在X轴上方有垂直于XY平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在X轴下方有沿Y轴负方向的匀强电场,场强为E。一质量为m,电量为-q的粒子从坐标原点O沿Y轴正方向射出。射出后,可到达X轴上距O点为L处。求此粒子射出时的速度和运动的总路程?
5、 如图所示,很长的平行边界面M、N与N、P间距分别为L1、L2,其间分别有磁感应强度为B1与B2的匀强磁场区,磁场方向均垂直纸面向里.已知B1≠B2,一个带正电的粒子电量为q,质量为m,以大小为v0的速度垂直边界面M与磁场方向射入MN间磁场区,试讨论粒子速度v0应满足什么条件,才能通过两个磁场区,并从边界面P射出?(不计粒子重力)
L
L
a’
B
b’
b
a
S
D
C
B
A
Y
X
V0
O
A
r1
o
A
B
R
E
B
Y
0
乙
甲
d
c
X
P
a
C
D
B
B
b
A
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11. 分子运动论的主要内容是什么?
2. 什么物理量把宏观量和微观量联系起来?
3.
3. 什么现象证明物体的分子在永不停息地做无规则运动?
4. 人们在显微镜下观察到的布朗运动是谁的运动?在什么情况下布朗运动加剧?布朗运动给人们什么启示?
5. 分子力有哪些特点?
6. 分子势能与分子间距离有什么关系?
7.
7.一个分子固定,另一个分子从远处无初速释放,它怎样运动?动能和分子势能怎样变化?
8. 什么是物体的内能?物体内能的大小与哪些因素有关?
9. 改变物体的内能有哪两条途径?ΔE、W、Q三者的关系怎样?
10.哪些现象证明光有波动性?哪些现象证明光有粒子性?
11.什么是光的干涉?在什么条件下光会发生干涉?
12.在双缝干涉现象中,单缝屏和双缝屏各起什么作用?光在哪个区域发生干涉?在像屏上看见什么样的干涉图样(单色光和白光)?
13.什么是薄膜干涉?在薄膜干涉现象中,是哪两列光波发生干涉?
14.什么是增透膜?它能使什么色光增透?增透膜厚度多大?
15.光发生明显衍射的条件是什么?当卡尺两脚的距离多大时能够看见衍射条纹?
16.单色光与白色光的单缝衍射条纹有什么不同?其中央条纹各是怎样的?
17.单色光的衍射条纹与双缝干涉条纹有什么不同?条纹宽度与光的波长有什么关系?
18.光谱的种类有哪些?各是怎样产生的?太阳光谱是什么光谱?其中的暗线是怎样产生的?什么是特征谱线?光谱分析用哪种光谱?
19.电磁波谱以波长从小到大怎样排列?频率从高到低怎样排列?分别是如何产生的?
20.什么是光电效应?光电效应有哪四条规律?光子的能量有多大?与光的波长和频率有什么关系?
21.爱因斯坦光电效应方程什么样?逸出功有哪两个表达式
22.什么现象使人们认识到原子是有复杂结构的?
23.α粒子散射实验中看到的实验现象是怎样的?α粒子散射实验给人的启发是什么?
24.玻尔理论的三个主要内容是什么?
25.主量子数为4的能级一群(个)氢原子可能发射多少种光子?能量各是多大?
26.氢原子吸收光子后发生什么变化?多大能量的光子能使氢原子跃迁?多大能量的光子能使氢原子电离?
27.三种衰变的本质各是怎样的?原子核的构成发生了什么变化?,几次α、β衰变?
17.(16分)如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2 m/s的速率运行.现把一质量为m=10 kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端,经时间1.9 s,工件被传送到h=1.5 m的高处,取g=10 m/s2.求:
(1)工件与皮带间的动摩擦因数;
(2)电动机由于传送工件多消耗的电能.
18(16分)、如图所示,光滑平行金属导轨PQ、MN位于竖直平面内,轨道间接一阻值为R的电阻,导轨电阻不计, 空间有水平垂直于框架平面的匀强磁场,磁感应强度为B,另有一质量为m,电阻为r 的金属导体棒ab,与PQ、MN紧密接触,导体棒长L,现对ab 棒施以竖直向上的拉力作用,且保持拉力的功率P不变,使ab棒由静止开始向上运动,经过时间t,ab棒的速度达到最大值,此过程产生的焦耳热为Q,求:(1)ab棒的最大速度值 ,(2)在时间t内通过R的电量q。
17.解:由题图得,皮带长s==3 m
(1)工件速度达v0前,做匀加速运动的位移s1=t1=
达v0后做匀速运动的位移s-s1=v0(t-t1)
解出加速运动时间 t1=0.8 s
加速运动位移 s1=0.8 m
所以加速度a==2.5 m/s2
工件受的支持力N=mgcosθ
从牛顿第二定律,有μN-mgsinθ=ma
解出动摩擦因数μ=
(2)在时间t1内,皮带运动位移s皮=v0t=1.6 m
在时间t1内,工件相对皮带位移 s相=s皮-s1=0.8 m
在时间t1内,摩擦发热 Q=μN·s相=60 J
工件获得的动能 Ek=mv02=20 J
工件增加的势能Ep=mgh=150 J
电动机多消耗的电能W =Q+Ek十Ep=230 J
18、①由可求得vm,
②由,解得h,
a
Q
M
b
P
N
R
F
B第三课时 光的折射 全反射(二)
一、对点例题分析
例1、如图所示,一立方体玻璃砖,放在空气中,平行光束从立方体的顶面斜射入玻璃砖,然后投射到它的一个侧面,若全反射临界角为42 ,问:
(1)这光线能否从侧面射出?
(2)若光线能从侧面射出,玻璃折射率应满足何条件?
例2、如图所示,只含黄光和紫光的复色光束PO,沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后,被分成两光束OA和OB,沿如图所示方向射出,则( )
A.OA为黄光,OB为紫光
B. OA为紫光,OB为黄光
C. OA为黄光,OB为复色光
D. OA为紫光,OB为复色光
例3、如图所示,一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC上,棱镜折射率为,这条光线离开棱镜时与界面的夹角为( )
A、30 B、45 C、60 D、90
例4、如图所示,a和b都是厚度均匀的平玻璃板,它们之间的夹角为φ,一细光束以入射角θ从P点射入,θ>φ,已知此光束由红光和蓝光组成,则当光束透过b板后( )
A. 传播方向相对于入射光方向向左偏转φ角
B. 传播方向相对于入射光方向向右偏转φ角
C. 红光在蓝光的左边
D. 红光在蓝光的右边
例5、用折射率为n的透明介质做成内、外半径分别为a和b的空心球,如图所示,当一束平行光射向此球壳,经球壳外、内表面两次折射后,能进入空心球壳的入射平行光线的横截面积是多大?
二、针对训练
1、一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上,穿过玻璃后从下表面射出,变为a、b两束平行单色光,如图所示,对于两束单色光来说( )
A、 玻璃对a光的折射率较大
B、 a光在玻璃中传播的速度较大
C、 b光每个光子的能量较大
D、 b光的波长较长
2、一束平行的单色光射向一块半圆玻璃砖,光线方向垂直于直径所在平面(如图),已知光从玻璃射向空气发生全反射的临界角为45 ,找出能透过玻璃砖的入射光线范围
3、一个大游泳池,池底是水平的,池中水深1.2m。有一直杆竖直立于池底,浸入水中部分BC恰为杆长AC的一半。太阳光以与水平方向成37°角射在水面上,如图所示,测得杆在池底的影长是2.5m,求水的折射率(sin37°=0.6)
4、如图所示,在一个很大的透明容器中有折射率的透明液体,液体内有一平面镜M,水平光束AB射到容器的竖直侧壁上的B点后投射到平面镜上O点处,为了使光束BO经M一次发射后的光线能够射出液体的上表面,平面镜与水平方向的夹角α应满足什么条件?
5、如图所示,某三棱镜的截面是一直角三角形,棱镜材料的折射率为n,底面BC涂黑,入射光沿平行于底面BC的方向射向AB面,经AB和AC折射后射出,为了使上述光线能从AC面射出,求折射率n的取值范围。
6、如图所示,MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖,正方形的边长为30cm,有一束很细的光束AB射到玻璃砖,入射点为B点,B为MQ的中点,,该光束沿DC射出,DP=7.5cm, ,试准确画出该光束在玻璃砖内的光路图,并求出玻璃砖的折射率。
7、半径为R的玻璃半圆柱体,横截面如图所示,圆心为O,两条平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,光线1的入射点A为圆柱面的顶点,光线2的入射点为B,,已知该玻璃对红光的折射率
(1) 求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d
(2) 若入射的是单色蓝光,则距离d将比上面求得的结果大还是小?
8、如图所示,横截面是 直角三角形ABC的三棱镜对红光的折射率为n1,对紫光的折射率为n2,一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB垂直射入,从另一个侧面AC折射出,已知棱镜顶角,AC边平行于光屏MN,且与光屏的距离为L
(1)画出白光通过棱镜折射的光路图(出射光线只画出两条边缘光线,并指明其颜色)
(2)求在光屏MN上得到的可见光谱的宽度d。
9、如图所示,用折射率的玻璃做成内径为R、外径为的半球形空心球壳,一束平行光射向此半球的外表面,与中心对称轴平行,试求:
(1) 球壳内部有光线射出的区域
(2) 要使球壳内部没有光线射出,至少用多大的遮光板,如何放置才行?
O
O
(
60°
A
B
C
h
A
B
C
)
37°
)
60°
A
B
C
(
30°
a
b
P
左
右
)
(
φ
θ
a
b
O
(
白光
30
N
M
A
B
C
b
a
R
60°
A
B
1
(
2
D
P
Q
A
B
N
M
C
(
(
30°
30°
)
α
A
B
O
M
R
O
A
B
P
O
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1高三物理周练五
一.选择题(40分)
1.关于电磁波的辐射,以下说法中正确的是( BCD )
A.只要空间某个区域有变化的电场或磁场就一定能够辐射电磁波
B.电荷做加速运动就可能辐射电磁波
C.卢瑟福的原子核式结构理论的原子体系中要向外辐射电磁波
D.理想变压器工作时原副线圈中的磁通量及其变化率时时刻刻相等
2.如图所示,带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体,将一个半导体热敏电阻R置于气缸中,热敏电阻与气缸外的电源E和电流表A组成闭合回路,气缸和活塞具有良好的绝热性能(与外界无热交换)。若发现电流表的读数增大时,以下判断正确的是( CD )
A.气体一定对外做功 B.气体体积一定增大
C.气体内能一定增大 D.气体压强一定增大
3.A.B两列波在某时刻的波形如图所示,经过t=TA时间(TA为波A的周期),两波再次出现如图波形,则两波的波速之比VA:VB可能是(ABC )
(A)1:3 (B)1:2
(C)2:1 (D)3:1
4.按照大爆炸理论,我们所生活的宇宙是在不断膨胀的,各星球都离地球而远去,由此可以断言( AD )
A.地球上接收到遥远星球发出的光的波长要变长
B.地球上接收到遥远星球发出的光的波长要变短
C.遥远星球发出的紫光,被地球接收到时可能是紫外线
D.遥远星球发出的红光,被地球接收时可能是红外线
5.夏天,海面上的下层空气的温度比上层低,我们设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的,远处的景物发出的光线由于不断被折射,越来越偏离原来的方向,以至于发生全反射现象,人们逆着光线看去就出现了蜃景,如图所示,下列说法中正确的是( AC )
A.海面上,上层空气的折射率比下层空气的折射率要小
B.海面上,下层空气的折射率比上层空气的折射率要小
C.A是蜃景,B是景物 D.B是蜃景,A是景物
6.已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球.月球自转的影响,由以上数据可推算出( C )
A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8
B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9∶4
C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8∶9
D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81∶4
7.如图所示,将四只“110V、40W”白炽灯泡接入220V电路,要求灯泡正常发光。现有图中甲、乙两种连接方式,其中最合理的电路是( A )
A.甲图 B.乙图 C.两图都可以 D.两图都不好
8.下列说法正确的是( BCD )
A.天然放射现象中放出的三种射线都属于高频的电磁波
B.放射线元素的半衰期是指元素大量的原子核中有半数发生衰变需要的时间
C.同一元素的两种同位素具有相同的质子数
D.中子和质子结合成氘核时释放出核能
9.在高空匀速水平飞行的飞机,每隔1S投放一物体,则( AC )
A.这些物体落地前排列在一条竖直线上
B.这些物体都落在地面上的同一点
C.这些物体落地时速度大小和方向都相同
D.相邻物体在空中的距离保持不变
10.如右图所示,传送带的水平部分长为L,运动速率恒为υ,在其左端无初速放上木块,若木块与传送带间的动摩擦系数为μ,则木块从左到右的运动时间不可能的是
( B )
A. B.
C. D.
二.实验题(20分)
11.(10分)如右图所示,一只黑箱有A、B、C三个接线柱,规定每两个接线柱间最多只能接一个电器元件,并且已知黑箱内的电器元件是一只电阻和一只二极管。某同学利用多用电表的欧姆档,用正确的操作方法依次进行了6次测量,将每次红、黑表笔的位置和测得的阻值都填入下表。
红表笔接 A A B B C C
黑表笔接 B C A C A B
测得阻值(Ω) 100 10K 100 10.1K 90 190
由表中的数据可以判定:
(3分)(1)电阻接在 A、B 两点间,阻值为100 Ω。
(6分)(2)二极管理接在 A、C 两点间,其中正极接在 A 点,二极管的正向阻值为 90 Ω,反向阻值为 10K Ω。
12.(10分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大,某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(和分别表示小灯泡上的电流和电压):
0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50
0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
(1)在左下框中画出实验电路图,可用的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围)、电源、小灯泡、开关、导线若干.
(2)在右下图中画了小灯泡的曲线.
(3)将小灯泡接在电动势是、内阻是的电池两端,小灯泡的实际功率是多少?
(3)作出图线,可得小灯泡工作电流为0.35A,工作电压为0.80V,因此小灯泡实际功率为0.28W.
三.计算题(共90分)
13.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化而变化的特性工作的.在图甲中,电源的电动势E=9.0V,电源内电阻可忽略不计;G为小量程的电流表,电流表内阻Rg保持不变;R为热敏电阻,其电阻值与温度的变化关系如图乙的R-t图线所示.闭合开关S,当R的温度等于20℃时,电流表示数I1=2mA,则当电流表的示数I2=3.6mA时,热敏电阻R的温度是多少摄氏度?
由图线知 t1=20℃时,R=4kΩ ①
据全电路欧姆定律有 ②
代入数据得 Rg=500Ω ③
据全电路欧姆定律有 ④
代入数据得 =2000Ω ⑤
由图线知 t2=120℃ ⑥
评分标准:本题15分.①式2分,②③④式各3分,⑤⑥式各2分.
14.如图所示,带正电小球质量为m=1×10-2kg,带电量为q=l×10-6C,置于光滑绝缘水平面上的A点.当空间存在着斜向上的匀强电场时,该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动,当运动到B点时,测得其速度vB =1.5m/s,此时小球的位移为S =0.15m.求此匀强电场场强E的取值范围.(g=10m/s。)
某同学求解如下:设电场方向与水平面之间夹角为θ,由动能定理qEScosθ=-0得=V/m.由题意可知θ>0,所以当E >7.5×104V/m时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动.
经检查,计算无误.该同学所得结论是否有不完善之处 若有请予以补充.
该同学所得结论有不完善之处.
为使小球始终沿水平面运动,电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力,即:qEsinθ≤mg
所以
15.如图所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K,一条不可伸长的轻绳绕过K分别与物块A.B相连,A.B的质量分别为mA.mB。开始时系统处于静止状态。现用一水平恒力F拉物块A,使物块B上升。已知当B上升距离为h时,B的速度为v。求此过程中物块A克服摩擦力所做的功。重力加速度为g。
解:由于连结AB绳子在运动过程中未松,故AB有一样的速度大小,对AB系统,由功能关系有:
Fh-W-mBgh=(mA+mB)v2
求得:W=Fh-mBgh-(mA+mB)v2
16.如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长.电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为尺的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg.电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.求:
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻尺消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.
(g=10rn/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8)
(1)金属棒开始下滑的初速为零,根据牛顿第二定律:mgsinθ-μmgcosθ=ma ①
由①式解得a=10×(O.6-0.25×0.8)m/s2=4m/s2 ②
(2夕设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡
mgsinθ一μmgcos0一F=0 ③
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率:Fv=P ④
由③.④两式解得 ⑤
(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为l,磁场的磁感应强度为B ⑥
P=I2R ⑦
由⑥.⑦两式解得 ⑧
磁场方向垂直导轨平面向上
17.下图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金属滑块(即实验用弹丸)。滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入,经过滑块,再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中,该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场,方向垂直于纸面,其强度与电流的关系为B=kI,比例常量k=2.5×10-6T/A。
已知两导轨内侧间距l=1.5cm,滑块的质量m=30g,滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度v=3.0km/s(此过程视为匀加速运动)。(05北京)
(1)求发射过程中电源提供的电流强度。
(2)若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大?
(3)若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱,它嵌入砂箱的深度为s'。设砂箱质量为M,滑块质量为m,不计砂箱与水平面之间的摩擦。求滑块对砂箱平均冲击力的表达式。
(1)由匀加速运动公式 a==9×105m/s2
由安培力公式和牛顿第二定律,有 F=IBl=kI2l,kI2l=ma
因此 I==8.5×105A
(2)滑块获得的动能是电源输出能量的4%,即:PΔt×4%=mv2
发射过程中电源供电时间Δt==×10-2s
所需的电源输出功率为P==1.0×109W
由功率P=IU,解得输出电压:U==1.2×103V
(3)分别对砂箱和滑块用动能定理,有
fsM=MV2
f'sm=mV2-mv2
由牛顿定律f=-f'和相对运动sm=sM+s'
由动量守恒 mv=(m+M)V
联立求得fs'=·mv2
故平均冲击力f=·
18. (16分)如图所示,在光滑的水平面上有质量为m的小车处于静止状态,车底板光滑绝缘,左右两块金属板M、N竖直固定在车上,他们间的距离为d,分别接在电压为U的电源的两端,N接电源负极且接地。
(1)现有一可看作质点的带正电荷q,质量为m0的物块放置在靠近M板的地方,(与M板不接触)如图甲所示,由静止释放后,求当物块穿过N板的小孔时刻物块和车速度各是多大?
(2)如图乙,若物块从N板的小孔以速度v0射入静止小车的两板间,求物块在两板电场中的最大电势能和小车达到的最大速度(物块与M板不会接触)
(1)设m0速度为v1,车m速度为v2,则有
解得:
(2)当m0进入两板间,m0、m速度相等为v时,电势能W最大,则有
解得:
当m0再穿出N板后车速度为最大,设m0速度为v1,车m速度为v2,则有
解得:
18.如图所示,光滑水平面上,质量为2m的小球B连接着轻质弹簧,处于静止;质量为m的小球A以初速度v0向右匀速运动,接着逐渐压缩弹簧并使B运动,过一段时间,A与弹簧分离,设小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失,弹簧始终处于弹性限度以内
(1)求当弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能E.
(2)若开始时在小球B的右侧某位置固定一块挡板(图中未画出),在小球A与弹簧分离前使小球B与挡板发生正撞,并在碰后立刻将挡板撤走.设小球B与固定挡板的碰撞时间极短,碰后小球B的速度大小不变、但方向相反。设此后弹簧弹性势能的最大值为,试求可能值的范围.
(1)当A球与弹簧接触以后,在弹力作用下减速运动,而B球在弹力作用下加速运动,弹簧势能增加,当A、B速度相同时,弹簧的势能最大.
设A、B的共同速度为v,弹簧的最大势能为E,则A、B系统动量守恒,有
①
由机械能守恒 ②
联立两式得 ③
(2)设B球与挡板碰撞前瞬间的速度为vB,此时A的速度为vA
系统动量守恒 ④
B与挡板碰后,以vB向左运动,压缩弹簧,当A、B速度相同(设为v共)时,弹簧势能最大,有 ⑤
⑥
由④⑤两式得 ⑦
联立④⑤⑥式,得 ⑧
当弹簧恢复原长时与小球B挡板相碰,vB有最大值vBm,有
⑨
⑩
联立以上两式得 vBm=
即vB的取值范围为 ⑾
结合⑦式知,当vB=时Em有最大值为Em1= ⑿
当vB=时,Em有最小值为Em2= ⒀
评分标准:本题16分.①②式各1分,③式2分,④~⑾式各1分,⑿⒀式各2分.
乙
v0
B
A
2m
m
第18题图
m
s'
A
B
A
E
R
l
电 源
S
第15题图
F
K
B
A
A
C
B
1
2
3
4
220V
甲
乙
1
2
3
4
220V
甲周练十四
班级 姓名 学号
1、宇宙空间中有大量的带电粒子,以高速度射向地球,要是这些粒子进入大气层,会使空气大量电离,也有的会射到动植物上伤害地球上的生命,地磁场起到保护地球的作用,避免这些“天外来客”的伤害,这是因为 ( )
A.带电粒子进入地磁场后,减慢了速度,最终停止下来而不会进入地球大气层
B. 地磁场使带电粒子失去电荷,成为中性的、无害的粒子
C.地磁场太弱,不能起到保护作用,实际起保护作用的是别的因素
D.带电粒子进入地磁场后,运动发生偏转,从而避开了地球而射出
2、在同一个平面内有六根彼此绝缘的通电导线,每根导线中的电流大小相同,方向如图所示。A、B、C、D四个区域均为正方形,其中指向纸外的磁场最强的区域是( )
A、A区域 B、B区域
C、C区域 D、D区域
3、某一带电粒子的电量为q,在磁感应强度为B的匀强磁场中,做半径为R的匀速圆周运动。在它转过90 的过程中,磁场力对它的冲量大小为( )
A.πqBR/2 B.qBR C.πqBR/2 D.0
4、在 M、 N两条长直导线所在的平面内,一带电粒子的运动轨迹,如图所示.已知两条导线M、N只有一条中有恒定电流,另一条导线中无电流,关于电流、电流方向和粒子带电情况及运动方向,可能是( )
A.M中通有自上而下的恒定电流,带正电的粒子从b点向a点运动.
B.M中通有自上而下的恒定电流,带负电的粒子从a点向b点运动
C.N中通有自下而上的恒定电流,带正电的粒子从b点向a点运动
D.N中通有自下而上的恒定电流,带负电的粒子从a点向b点运动
5、如图所示,一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中,现给滑环施以一个水平向右的瞬时冲量,使其由静止开始运动,则滑环在杆上的运动情况可能是( )
A.始终做匀速运动 B.始终做减速运动,最后静止于杆上
C.先做加速运动,最后做匀速运动 D.先做减速运动,最后做匀速运动
6、一个质子和一个α粒子先后垂直磁场方向进入一个有理想边界的匀强磁场区域,它们在磁场中的运动轨迹完全相同,都是以图中的O为圆心的半圆.已知质子与α粒子的电量之比ql:q2=1∶2,质量之比m1:m2=1∶4,则以下说法中正确的是 ( )
A.它们在磁场中运动时的动能相等
B.它们在磁场中运动时的动量大小相等
C.它们在磁场中运动的时间相等
D.它们在磁场中所受到的向心力大小相等
7、如上左图所示, 在磁感应强度为1T的匀强磁场中, 有两根相同的弹簧,下面挂一条长0.5m, 质量为0.1kg的金属棒MN, 此时弹簧伸长10cm, 欲使弹簧不伸长则棒上应通过的电流的大小和方向如何
8、一个质量m=0.1g的小滑块,带有q =5×10-4C的电量放置在倾角α=30°的光滑斜面上(绝缘),斜面置于B =0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图所示,小滑块由静止开始沿斜面滑下,若斜面足够长,小滑块滑至某一位置时,要离开斜面,求:
(1)小滑块带何种电荷
(2)小滑块离开斜面时的瞬时速度多大
(3)该斜面长度至少多长
9、如图所示的电路,已知电源电动势,内阻,,,板面水平放置的平行板电容器的两极板M、N相距,在两板间的正中央有一带电液滴,其电量,其质量,,问:
(1)若液滴恰好能静止平衡时,滑动变阻器R的滑动头C正好在正中点,那么滑动变阻器的最大阻值Rm是多少?
(2)将滑动片C迅速滑到A端后,液滴将向哪个极板做什么运动?到达极板时的速度是多大?
10、空间中存在着以y轴为理想分界面的两个匀强磁场,左右两边磁场的磁感强度分别为B1和B2,且B1:B2=4:3,方向如图所示,现在原点O处有带等量异号电荷的两个带电粒子a、b分别以大小相等的水平初动量沿x轴正向和负向同时射入两磁场中,且a带正电,b带负电.若a粒子在第4次经过y轴时,恰与b粒子相遇,试求a粒子和b粒子的质量比ma:mb。(不计粒子a和b的重力)。
R
A
V
D
B
C
A
A
C
R2
M
B
N
R1专题三 力和曲线运动
一.选择题
1.一个小球正在做曲线运动,若突然撤去所有外力,则小球( )
A.立即停下来 B.仍做曲线运动
C.做减速运动 D.做匀速直线运动
2.小球在水平桌面上做匀速直线运动,当它受到如图所示的力的方向作用时,小球可能运动的方向是: ( )
A、 Oa
B、 Ob
C、 Oc
D、 Od
3.物体做曲线运动的条件,以下说法正确的是: ( )
A、物体受到的合外力不为零,物体一定做曲线运动
B、物体受到的力不为恒力,物体一定做曲线运动
C、初速度不为零,加速度也不为零,物体一定做曲线运动
D、初速度不为零,并且受到与初速度方向不在同一条直线的外力作用,物体一定做曲线运动
4.一架飞机沿水平方向匀速直线飞行,从飞机上每隔相等的时间间隔释放一个物体,不计空气阻力,则 ( )
A.地面上的观察者看到这些物体在空中排列在一条抛物线上,它们都做平抛运动
B.地面上的观察者看到这些物体在空中排列在一条直线上,它们都做平抛运动
C.飞机上观察者看到这些物体在空中排列在一条抛物线上,它们都做自由落体运动
D.飞机上的观察者看到这些物体在空中排列在一条直线上,它们都做自由落体运动
5.如图所示,一带电粒子,沿垂直于磁场方向射入一匀强磁场,粒子的运动轨迹为一条光滑曲线,运动方向由a到b,则下列说法中正确的是:( )
A. 粒子带正电,速度逐渐增大
B. B.粒子带负电,速度逐渐增大
C. 粒子带正电,速度逐渐减小
D. 粒子带负电,速度逐渐减小
6.物体做曲线运动,则: ( )
A.物体的速度大小一定变化 B。物体的速度方向一定变化
C.物体的加速度大小一定变化 D。物体的加速度方向一定变化
7.下列说法正确的是: ( )
A.物体所受的外力的方向不变时,物体一定做直线运动
B.物体所受的外力大小不变时,物体一定做直线运动
C.物体所受的外力大小和方向都不变时,物体一定做直线运动
D.以上说法都不正确
8.如图所示,在光滑绝缘的水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,若小球运动到A点时,绳子突然断开,则小球的运动情况可能为: ( )
A.小球做顺时针匀速圆周运动,半径不变
B.小球做顺时针匀速圆周运动,半径减小
C.小球做逆时针匀速圆周运动,半径不变
D.小球做逆时针匀速圆周运动,半径减小
9.物体在做平抛运动的过程中,不变的物理有: ( )
A.一秒内速度的增加量 B。加速度
C.位移 D。一秒内位移的增加量
10.如图所示,一个带正电的小球沿光滑的水平绝缘桌面向右运动,速度的方向垂直于一个水平方向的匀强磁场,小球飞离桌子边缘落到地板上,设其时间为t1,水平射程为s1,落地速率为v1,撤去磁场,其余条件不变时,小球飞行时间为t2,水平射程为s2,落地速率为v2,则 ( )
A.t1< t2
B.s1 >s2
C.v1和 v2相同
D.无法判断
11.在绕竖直轴线匀速旋转的圆筒内壁上紧贴一个物体,物体相对于圆筒静止,则物体所受外力有: ( )
A.重力、弹力、滑动摩擦力
B.重力、滑动摩擦力、向心力
C.重力、弹力、静摩擦力
D.重力、弹力、静摩擦力和向心力
12.如图所示,在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道,水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直。一个带正电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M滑下,则下列说法中正确的是 ( )
A.滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大
B.滑块从M点到最低点所用的时间比磁场不存
在时短
C.滑块经过最低点时的速度与磁场不存在时相等
D.滑块从M点滑到最低点所用时间与磁场不存在时相等
13.如图所示的MNPQ区域内有竖直向上的匀强电场和沿水平 方向的匀强磁场,现有两个带电微粒a、b均从边界MN的A点处进入该区域中,并都恰能做匀速圆周运动,则:( )
A.两微粒运动的周期一定相等
B.两微粒在该区域运动时间一定相等
C.带电微粒在该区域的运动过程中,a、b电势能都减少
D.若a、b的动量大小相等,则它们的轨道半径一定相等
14.如图所示的皮带转动中,下列说法正确的是: ( )
A、 P点与R点的角速度相同,所以向心加速度也相同
B、 P点的半径比R点的半径大,所以P点的向心加速度较大
C、 P点与Q点的线速度相同,所以向心加速度也相同
D、 Q点与R点的半径相同,所以向心加速度也相同
15.根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型.图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个α粒子的运动轨迹.在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中,下列说法中正确的是
A.动能先增大,后减小
B.电势能先减小,后增大
C.电场力先做负功,后做正功,总功等于零
D.加速度先变小,后变大
16.如右图,M为固定在桌面上的L形木块,abcd为3/4圆周的光滑轨道,a为轨道的最高点,de面水平且有一定长度。今将质量为m的小球在d点的正上方高h处释放,让其自由下落到d处切入轨道运动,则:( )
A.在h一定的条件下,释放后小球的运动情况与小球的质量有关。
B.只要改变h的大小,就能使小球通过a点之后,既可能落回轨道之内,又可能落到de面上。
C.无论怎样改变h的大小,都不可能使小球通过a点之后,又落回轨道之内。
D.要使小球飞出de面之外(即e的右面)是可能的。
17、如图,一束质量、速度和电荷量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,未发生任何偏转。如果让这些不偏转的离子进入另一个匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束。对这些进入后一磁场的离子,可得出结论 ( )
A、 它们的动能一定各不相同
B、 它们的电荷量一定各不相同
C、 它们的质量一定各不相同
D、 它们的电荷量与质量之比一定各不相同
二、填空题
18.在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平
抛运动的轨迹。
(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上: 。
(a)通过调节使斜槽的末端保持水平
(b)每次释放小球的位置必须不同
(c)每次必须由静止释放小球
(d)记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等
距离下降
(e)小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
(f)将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)若用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0= (用L、g表示)
三、计算题
19、有一小船正在渡河,如图所示,在离对岸30m时,其下游40m处有一危险水域,假若水流速度为5m/s,为了使小船在危险水域之前到达对岸,那么,从现在起,小船相对于静水的最小速度应是多大?
20、在高处以10m/s的速度沿水平方向抛出一石块,与此同时,一个气球从地面以5m/s的速度上升,经2s石块恰好击中气球,求:
(1) 气球与石块抛出点的水平距离是多少?
(2) 石块抛出点离地面多高?
21、如图所示,匀强电场的场强E=4V/m,方向水平向左,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向垂直纸面向里。一个质量为m=1g、带正电的小物块A,从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑,当它滑行0.8m到N点时就离开壁做曲线运动。当A运动到P点时,恰好处于平衡状态,此时速度方向与水平成45°角,设P与M的高度差H为 1.6m。求:(1)A沿壁下滑时摩擦力做的功。
(2)P与M的水平距离s是多少?
22.一端系质量为m小球,将小球从O点正下方L/4处以一定初速度水平向右抛出,经一定时间绳被拉直,以后小球将以O点为支点在竖直面内摆动,已知绳刚被拉直时,绳与竖直线成600角,求:
⑴小球水平抛出时的初速度;
⑵在被拉紧的瞬间,支点O受到的冲量;
⑶小球到最低点时,绳子所受的拉力。
23.右方有方向垂直于纸面的匀强磁场,一个质量为m,电荷量为q的质子以速度v,水平向右通过x轴上的P点,最后从y轴上的M点射出磁场。已知M点到原点O的距离为H,质子射出磁场时速度方向与y轴负方向夹角θ=300,求:
(1) 磁感强度的大小和方向;
(2) 适当的时候,在y轴右侧再加上一个匀强电场就可以使质子最终能沿y轴正方向做匀速直线运动。从质子经过P点开始计时,再经多长加这个匀强电场?电场强度多大?方向如何?
24.如图所示,坐标系xOy位于竖直平面内,在该区域内有场强E=12N/C、方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B = 2T、沿水平方向且垂直于xOy平面指向纸里的匀强磁场.一个质量m = 4×10kg,电量q = 2.5×10C带正电的微粒,在xOy平面内做匀速直线运动,运动到原点O时,撤去磁场,经一段时间后,带电微粒运动到了x轴上的P点.取g=10 m/s2,求:
(1)P点到原点O的距离;
(2)带电微粒由原点O运动到P点的时间.
25.如图所示,在XOZ(Z轴与纸面垂直)平面的上、下方,分别有磁感应强度为B1、B2的匀强磁场.已知B2=3B1,磁场方向沿Z轴指向纸外.今有一质量为m、带电量为q的带正电的粒子,自坐标原点O出发,在XOY平面(纸面)内,沿与X轴成30°方向,以初速度v0射入磁场.问:
(1) 粒子从O点射出到第一次通过X轴,经历的时间是多少?并确定粒子第一次通过X轴的点的坐标.
(2) 粒子从O点射出到第六次通过X轴,粒子沿X轴方向的平均速度是多少?并画出粒子运动的轨迹示意图
26.如图所示,在竖直方向的x、y坐标系中,在x轴上方有一个有界的水平向右的匀强电场,场强为E,x轴的下方有一向里的匀强磁场,场强为B。现从电场的上边界上的A点自由释放一个带电量为-q,质量为m的小球,小球从B点进入磁场,从C点开始做匀速直线运动。已知A、B点的坐标分别为,求C点的纵坐标y?
27.如图,在 轴的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向里。在 轴的下方有电场强度为E的匀强电场,方向与 轴负方向成 角。一个带电量为 、质量为m的粒子以初速度 从A点进入磁场。 方向与磁场方向垂直,与 轴正方向成 角。粒子从 轴射出磁场的速度恰与射入磁场时的速度反向。不计重力。求:
(1)粒子在磁场中运动的时间。
(2)粒子进入电场之后,直至到达 轴的过程中,电势能变化了多少?
y
C
E
A. Q
O1
·
·
×
×
×
×
d
×
×
×
×
·
x
B
A
O
d
b
a
v
F
c
R
40m
30m
危险区
-
+-
O
P
× × × ×
× × × ×
× × × ×
E
B
y
x
O2
B. P
PAGE
3《专题一 平衡类问题》练习题
一、选择题
1.下列说法中正确的是( )
A.斜向上方抛出的物体达到最高点时,处于平衡状态
B.用细线悬挂的小球在竖直平面内摆动,小球到达最大偏离位置时的速度为零,处于平衡状态
C.相对唱片静止但随唱片一起转动的物体处于平衡状态
D.竖直悬挂的弹簧下端栓一个小球,小球上下运动时,处于非平衡状态
2.如图1所示,一个物体静止放在倾斜的木板上,在木板的倾角逐渐增大到某一角度的过程中,物体一直静止在木板上。则下列说法中正确的有( )
A.物体所受的支持力逐渐增大
B.物体所受的支持力与摩擦力的合力逐渐增大
C.物体所受的重力、支持力和摩擦力这三个力的合力逐渐增大
D.物体所受的重力、支持力和摩擦力这三个力的合力不变
3.如图2所示,木块静止在水平桌面上,已知水平方向上的两个拉力F1、F2的大小为F1=10N、F2=2N。若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合外力为( )
A.10N向左 B.6N向右
C.2N向左 D.0
4.质量为0.8kg的物体静止在倾角为30°的斜面上,若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推物体,物体仍保持静止,如图3所示,则物体所受的摩擦力大小等于 ( )
A.5N B.4N
C.3N D.N
5.如图4所示,物体的质量都相同,接触面间的动摩擦因数均为0.2,要使物体做匀速直线运动,拉力F的大小排列顺序为( )
A. F1> F2> F3> F4 B.F4> F3> F1> F2
C.F3> F4> F2> F1 D.F4> F3> F2> F1
6.如图5,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动,则木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图像(图)正确的是 ( )
7.如图6所示,质量为m的物体放在粗糙水平地面上,在一个与水平成θ角的力F作用下,保持静止,欲使物体所受到的摩擦力减为原来的一半,可采用的办法是( )
A.物体与地面的动摩擦因数减为原来的一半
B.使物体的质量减为原来的一半
C.把F的大小减为原来的一半
D.使θ角减为原来的一半
8.如图7所示,质量分别为m和2m的A、B两物体,用一轻弹簧相连,当它们沿着斜面匀速下滑时,弹簧对B的作用力是( )
A.0
B.向上
C.向下
D.都有可能
9.如图8所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为l、劲度系数为K的轻弹簧连接起来,木块与地面间的滑动摩擦因数为μ。现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是 ( )
A. B.
C. D.
10.如图9所示,质量为m的铁球,在水平推力F 的作用下静止于竖直光滑墙壁和光滑斜面之间。小球与倾角为θ 的斜面接触点为A;推力F的作用线通过球心O,球的半径R, 若水平推力F缓慢增大,在此过程中( )
A.斜面对球的作用力缓慢增大
B.墙对球的作用力始终小于推力F
C.斜面对球的支持力为mgcosθ
D.墙受到的水平方向的力大小等于F
11.一个光滑小球夹在竖直墙与放在水平面上的楔形木块间,处于静止状态,若对光滑小球施加一个方向竖直向下的力F,如图10所示, 整个装置仍处于静止状态,则与施加力F前相比较( )
A.水平面对楔形木块的弹力增大
B.水平面对楔形木块的摩擦力不变
C.墙壁对小球的弹力不变
D.楔形木块对球的弹力增大
12.如图11所示,一个带正电q的小带电体处于一匀强磁场中,磁场垂直纸面向里,磁感应强度为B。带电体质量为m,为了使它对水平绝缘面正好无压力,应( )
A.使B数值增大
B.使磁场以速率v=mg/qB向上移动
C.使磁场以速率v=mg/qB向右移动
D.使磁场以速率v=mg/qB向左移动
13.某空间存在着正交的匀强电场和匀强磁场,不同的带电粒子 既垂直于电场方向,又垂直于磁场方向射入该空间.若带电粒子都沿直线运动,那么可以肯定( )
A.它们的质量相同 B.它们的电量相同
C.它们的速率相同 D.它们的荷质比相同
14.真空中同时存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c在场中做不同的运动.其中a静止,b向右做匀速直线运动,c向左做匀速直线运动,则三油滴质量大小关系为 ( )
A.a最大 B.b最大 C.c最大 D.都相等
二、实验题
《验证力的平行四边形定则》实验中,已准备好的器材有:方木板一块,橡皮条一根,细绳套两个、三角板一副、刻度尺一把、图定若干只,还缺少的器材是__________________。
1.本实验中所说的合力与两分力具有相同的效果,是指下列说法中的( )
A.弹簧秤的弹簧被拉长 B.固定橡皮条的图钉受拉力产生形变
C.细绳套受拉力产生形变 D.使橡皮条在某一方向伸长某一长度
2.用弹簧秤拉橡皮条时,应使 ( )
A.细绳套和弹簧秤的轴线在一条直线上 B.弹簧秤的弹簧与木板平面平行
C.弹簧秤不超过木板的边界 D.弹簧秤在量程范围内工作
3.在该实验中,采取哪些方法可以减少实验误差( )
A.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大一些
B.两个分力F1和F2的大小要适当大一些
C.拉橡皮筋的细绳要稍长一些
D.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤的刻度
4.下列关于本实验的说法中,错误的是( )
A.拉橡皮条的细绳套细一些且较长一些,实验效果较好
B.和之间的夹角尽量大些好
C.若实验中作出的和的图示不完全重合,则证明力合成的平行四边形定则是不正确的
D.若和的方向不变而大小都增大,则合力方向也不变,大小也增加
三、计算题
1.如图12所示,长为L 、粗细不均匀的横杆被两根轻绳水平悬挂,绳子与水平方向的夹角在图上已标示,求横杆的重心位置。
2.如图13所示,重G=10N的光滑小球与劲度系数均为k=1000N/m的上、下两根轻弹簧相连,并与AC、BC两光滑平板相接触.若弹簧CD被拉伸、EF被压缩的量均为x=1cm,指出小球受到几个力,并画出受力图.
3.两根等长的细线,一端拴在同一悬点O上,另一端各系一个小球,两球的质量分别为m1和m2 ,已知两球间存在大小相等、方向相反的斥力而使两线张开一定角度,分别为45和30°,如图14所示。则m1 : m2 为多少?
4.如图15所示,质量m = 5kg的物体置于一粗糙斜面上,并用一平行斜面的、大小F = 30N的推力推物体,使物体能够沿斜面向上匀速运动,而斜面体始终静止。已知斜面的质量M = 10kg ,倾角为30°,重力加速度g = 10m/s2 ,求地面对斜面体的摩擦力大小。
5.木箱重G,与地面摩擦因数为μ,用倾斜向上的力F拉木箱使之沿水平面匀速前进,如图16所示,问角α为何值时拉力F最小?这个最小值为多大?
6.如图17所示,在质量为1kg的重物上系着一条长30cm的细绳子,细绳子的另一端连着圆环,圆环套在水平的棒AB上可以滑动,环与棒AB间的静摩擦因数为0.75,另有一条细绳子,在其一端跨过定滑轮,定滑轮固定在距离圆环0.5m的地方。当细绳子的端点挂上重物G,而圆环将要开始滑动时,试问
(1)长为30cm的细绳子的张力是多少?
(2)圆环将要开始滑动时,重物G的质量是多少?
(3)角φ多大?
7.如图18所示,一上表面粗糙的斜面体上放在光滑的水平地面上,斜面的倾角为θ。另一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑。若用一推力F作用在滑块上,使之能沿斜面匀速上滑,且要求斜面体静止不动,就必须施加一个大小为F/ = 4mgsinθcosθ的水平推力作用于斜面体。使满足题意的这个F的大小和方向。
8.如图19所示,质量为1.0g的带电小球,用长为L的细线悬挂在平行板电容器之间,两极板电压为40V,板间距10cm,小球在A点处于平衡状态时悬线和竖直方向夹角为37°.问:
(1)小球电量多少 是正电还是负电
(2)若把小球拉到θ=53°的点B处,CB保持水平时受到的拉力为多大
9.如图20所示,把一个倾角为的绝缘斜面固定在匀强电场中,电场方向水平向右,电场强度大小为E,有一质量为m、带电量为+q的物体以初速度v0,从A端滑上斜面恰好能沿着斜面匀速运动,求物体与斜面间的动摩擦因素。
10.如图21所示,一个质量m=10g,电量q=10×10-3c的带正电的小球在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动,其水平分速度v1=6m/s,竖直分速度为v2。已知磁感应强度B=1T,方向垂直纸面向里,电场在图中未画出,电场力的功率大小为0.3W,求:
⑴v2的数值;
⑵电场强度的大小和方向.
11.电磁泵是应用磁力来输送导电液体(如液态金属、血液等)的装置,它不需要机械活动组件.如图22所示是电磁泵输送导电液体原理的示意图,绝缘管道的横截面为边长a=0.3 cm的正方形,导电液体在管中缓缓流动,在管道中取长为L=2.00 cm的部分,将它的上下管壁做成可以导电的导体,通以电流I,并在垂直于管道和电流的方向加一个横向磁场,磁感应强度为B=1.50 T.要在管道中产生4.0×103 Pa的压强,推动导电液体流动,电流强度I应为多少?
12.如图23所示,空中有水平向右的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场,质量为m,带电量为+q的滑块沿水平向右做匀速直线运动,滑块和水平面间的动摩擦因数为μ,滑块与墙碰撞后速度变为原来的一半。滑块返回时,去掉了电场,恰好也做匀速直线运动,求原来电场强度的大小。
13.质量为m,电量为q的带正电的物体,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿着动摩擦因数为μ的绝缘水平面向左运动,如图24所示,使物体在水平面上做匀速运动,求所加匀强电场的方向及大小.
14.如图25所示,有一半径为R的圆柱体绕竖直轴OO以角速度匀速转动,在圆柱体的左侧有一水平向右的匀强电场E,今有一质量为m带正电q的小物体贴在圆柱面上,为使物体沿圆柱面竖直向下以速度v匀速下滑,需加一个匀强磁场,且物体所受的洛伦兹力、重力、摩擦力在同一个平面内,此磁场的磁感应强度B最小为多少?方向如何?物体与圆柱间的动摩擦因素为多少?
)θ
图1
图2
F1
甲
F2
乙
F3
丙
F4
丁
)30°
30°(
)30°
图4
图3
F
30°
)
图5
F
图6
A
B
图7
m
2m
图8
F
图9
A
O
F
图10
图11
+
图12
图13
图14
图15
图16
图17
图18
图19
B
E
A
v0
图20
+
v1
v2
图21
图22
E
B
v
图23
m
+q
v
x
y
图24
E
图25
A B C D
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2力和曲线运动
1.在匀强磁场中,一个带电粒子做匀速圆周运动,如果磁场的磁感应强度突然加倍,下列说法中正确的是:( )
A.粒子的速率加倍,周期减半
B.粒子的速率不变,轨道半径减半
C.粒子的速率减半,轨道半径变为原来的
D.粒子的速率不变,周期减半
2平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合电键S,小球平衡后悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图所示,若A板不动,θ增大,这可能是由于
A. S保持闭合,B板向左平移了一些
B. S保持闭合,B板向上平移了一些(小球仍处于两极板之间)
C. S断开,B板向左平移了一些
D. S断开,B板向上平移了一些(小球仍处于两极板之间)
3.如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个质量和电量均相同的正、负离子(不计重力),从O点以相同的速度先后射入磁场中,入射方向与边界成θ角,则正、负离子在磁场中( )
A.运动时间相同
B.运动轨迹的半径相同
C.重新回到边界时速度的大小和方向相同
D.重新回到边界的位置与O点的距离相等
4如图所示,一带负电q的油滴,从A点以速度V0与水平方向成θ角射入水平方向的匀强电场中,如测得油滴在电场中达到最高点B时的速度大小仍为V0,则B点的位置( )
A. 在A点的正上方
B. 在A点的左上方
C. 在A点的右上方
D. 法判断
5.如图所示,a、b是一对平行的金属板,分别接到直流电源的两极上,右边有一挡板,正中间开有一小孔d,在较大范围内存在着匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直纸面向里,且在a、b两板间还存在着匀强电场,从两板左侧中点C处射入一束正离子,这些正离子都沿直线运动到右侧,从d孔中射出后分成三束,则这些正离子的( )
A. 从d点射出的速度相同
B. 质量一定有三种不同的值
C. 电量一定有三种不同的值
D. 荷质比一定有三种不同的值
6.如图所示两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀
强电场和匀强磁场中.轨道两端在同一高度上.轨道
是光滑的.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端
最高点由静止释放.M、N为轨道的最低点,下列说法
错误的是 ( )
A.两小球到达轨道最低点的速度 vM>vN
B.两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力 FM>FN
C.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间
D.在磁场中小球能到达轨道的另一端,在电场中小球不能到达轨道的另一端
7.如图所示,O点置一个正电荷,在过O点的竖直平面内的A点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m,带电荷量为q,小球落下的轨迹如图中的虚线所示,它与以O点为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点,O、C在同一水平线上,∠BOC=30°,A距OC的竖直高度为h,若小球通过B点的速度为v,则下列叙述正确的是 ( )
①小球通过C点的速度大小是
②小球通过C点的速度大小是
③小球由A到C电场力做功是
④小球由A到C电场力做功是
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
8.如图所示,用一块金属板折成横截面“?”示形的金属槽放置在磁感强度为B的匀强磁场中,并以速度v1向右匀速运动,从槽口右侧射入的带电微粒速度是v2,如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动,则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T为 ( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,长为L的细线,一端固定在O点,另一端系一个球.把小球拉到与悬点O处于同一水平面的A点,并给小球竖直向下的初速度,使小球绕O点在竖直平面内做圆周运动.要使小球能够在竖直平面内做圆周运动,在A处小球竖直向下的最小初速度应为 ( )
A. B.
C. D.
10早在19世纪,匈牙利物理学家厄缶就明确指出:“沿水平地面向东运动的物体,其重量(即:列车的视重或列车对水平轨道的压力)一定要减轻。”后来,人们常把这类物理现象称为“厄缶效应”。如图所示:我们设想,在地球赤道附近的地平线上,有一列质量是M的列车,正在以速率v,沿水平轨道匀速向东行驶。已知:(1)地球的半径R;(2)地球的自转周期T。今天我们象厄缶一样,如果仅考虑地球自转的影响(火车随地球做线速度为R/T的圆周运动)时,火车对轨道的压力为N;在此基础上,又考虑到这列火车匀速相对地面又附加了一个线速度v做更快的圆周运动,并设此时火车对轨道的压力为N/,那么单纯地由于该火车向东行驶而引起火车对轨道压力减轻的数量(N-N/)为 ?????????
11.如图所示,图A为一个质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上,l1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l2水平拉直,物体处于平衡状态。图B中将长为l1的弹簧(其它同图A)现将l2线剪断,则剪断瞬时物体的加速度分别为aA= ; aB=
12.如图所示,竖直平面上有一光滑绝缘半圆轨道,处于水平方向且与轨道平面平行的匀强电场中,轨道两端点A、C高度相同,轨道的半径为R。一个质量为m的带正电的小球从槽右端的A处无初速沿轨道下滑,滑到最低点B时对槽底压力为2mg。求小球在滑动过程中的最大速度.
两位同学是这样求出小球的最大速度的:
甲同学:B是轨道的最低点,小球过B点时速度最大,小球运动过程机械能守恒,mgR=mv2,解得小球在滑动过程中的最大速度为v=
乙同学:B是轨道的最低点,小球过B点时速度最大,小球在B点受到轨道的支持力为FN =2mg,由牛顿第二定律有FN-mg=m,解得球在滑动过程中的最大速度为v=.
请分别指出甲、乙同学的分析是否正确,若有错,将最主要的错误指出来,解出正确的答案,并说明电场的方向.
13.回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D形金属扁盒,两盒分别和一高频交流电源两极相接,以便在盒间的窄缝中形成一匀强电场,高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同,使粒子每穿过窄缝都得到加速(尽管粒子的速率和半径一次比一次增大,运动周期却始终不变),两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,磁场的磁感应强度为B,离子源置于D形盒的中心附近,若离子源射出粒子的电量为q,质量为m,最大回转半径为R,其运动轨道如图所示,则:
(1)两盒所加交流电的频率为__________.
(2)粒子离开回旋加速器时的动能为_________.
(3)设两D形盒间电场的电势差为U,盒间窄缝的距离为d,其电
场均匀,粒子在电场中加速所用的时间为_____,粒子在整个回旋加速
器中加速所用的时间为__________.
14如图所示,位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,最后落在水平地面上C点处,不计空气阻力,求:
(1)小球运动到轨道上的B点时,对轨道的压力多大
(2)小球落地点C与B点水平距离s是多少
15.如图所示,x轴上方为一垂直于平面xoy的匀强磁场,磁感应强度为B,x轴下方为一平行于x轴、大小一定,方向周期性变化的电场,在坐标(R,R)和x轴下方的某处(电场中的某一位置)各有一质量为m,带电量为q的点电荷P、Q,现使P在匀强磁场中开始作半径为R的匀速圆周运动,同时释放Q,要使两电荷总是以同样的速度同时通过y轴,求x轴下方电场的场强大小及方向变化的周期。
16.如图所示,abcd是一个正方形的盒子,在cd边的中点有一小孔e,盒子中存在着沿ad方向的匀强电场,场强大小为E,一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子的初速度为v0,经电场作用后恰好从e处的小孔射出,现撤去电场,在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B(图中未画出),粒子仍恰好从e孔射出(带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计),?
(1)所加的磁场的方向如何 ?
(2)电场强度E与磁感应强度B的比值为多大 ?
17.在一次实战训练中,有一炮弹被以初速度为从地面竖直向上射出.当炮弹到达最高点h=80m处时,突然炸裂为二块,其质量分别为=1kg、=0.8kg,且在炸裂过程中分别带上了q=0.2C等量异种电荷,其中带负电.设在炸裂处,有一水平宽度L=20m的正交匀强电磁场,如图,匀强磁场方向垂直于纸面向里,大小为B=1.0T,匀强电场方向竖直.设炸裂时,炮弹正处在正交电磁场中心,炸裂后,在正交电磁场中向左做直线运动,在正交电磁场中向右做直线运动.(g=10m/)
求:(1)炮弹被射出时的初速度;
(2)电场强度的大小和方向;
(3)爆炸时、做的功各为多少;
(4)二者落地点的距离.
θ
B
v
O
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × × × ×
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1《第七章机械振动机械波》第二课时 简谐运动图象
一、基础知识扫描
1、 横坐标为时间轴,纵坐标为某时刻质点的位移。
2、 物理意义:
3、 图象特点:
4、 简谐运动图象的应用:
①直接从图象上读出周期和振幅。
②确定任一时刻质点相对平衡位置的位移。
③判断任意时刻振动物体的速度方向和加速度方向。
④判断某段时间内振动物体的速度、加速度、动能及势能大小的变化情况。
根据简谐运动图象分析简谐运动的情况的基本方法:简谐运动图象能够反映简谐运动的运动的规律,因此将简谐运动图象跟具体的运动过程联系起来是讨论简谐运动的一种好方法。
(1)从简谐运动图象可直接读出不同时刻t的位移值,从而知道位移x随时间的变化情况。
(2)在简谐运动图象中,用曲线上某点切线的方法可确定各时刻质点的速度大小和方向,切线与x 轴正方向的夹角小于90O时,速度方向与选定的正方向相同,且夹角越大表明此时质点的速度越大。当切线与x轴正方向的夹角大于90O时,速度方向与选定的正方向相反,且夹角越大表明此时质点的速度越小。也可以根据位移情况来判断速度的大小,因为质点离平衡位置越近,质点的速度就越大,而最大位移处,质点的速度为零。
(3)由于简谐运动的加速度与位移成正比,方向相反,故可以根据图象上各时刻变化情况确定质点加速度的变化情况。同样,只要知道了位移和速度的变化情况,也就不难判断出质点在不同时刻的动能和势能的变化情况。
二、疑难知识点辨析
1、振动的图象不是振动质点的运动轨迹。
2、计时点一旦确定,图象形状不变,仅随时间向后延伸。
3、简谐运动图象的具体形状与计时起点及正方向的规定有关。
三、例题分析
例1.右图为一质点做简谐运动的图象.则在 t 和时刻这个质点相同的物理量是.
A、 加速度 B、速度
C、 位移 D、 回复力
例2.一个弹簧振子在水平面上的A、B间做简谐运动,O为平衡位置,以y轴正方向为正,从某时刻开始计时(t=0),经过1/4个周期,弹簧振子具有最大正向加速度,那么几个振动图线中,正确地反映了振子的振动情况的是( )
例3.一质点作简谐振动,其位移y与时间t的关系如图所示。由图可知( )
A.质点振动的频率是4Hz
B.质点振动的振幅是2cm
C.在t=3s时,质点的速度达到最大值
D.在t=4s时,质点所受的合外力为零
例4.如图所示,为一弹簧振子的振动图象,由图可知,该弹簧振子的振幅是 ,周期是 _______s,通过的路程为1m,所需的时间等于 s。速度增大的时间段为_________。速度方向沿y轴正方向的是 。
例5.如图是演示简谐运动的装置。当盛沙漏斗下方的薄木板N被匀速拉出,从摆动的漏斗中流出的沙在板上形成的曲线显示摆的位移随时间变化的关系。板上的直线OO′代表时间轴。右图是两个摆中的沙在各自的木板上形成的曲线,板长ooˊ相等。若板拉动的速度和的关系为v2=2 v1,则上曲线所代表的振动周期的关系
三.对点练习
1.如图所示,是一个质点的振动图象,从图中可以知道( )
A.在t =0s时,质点的位移为零,速度和加速度也为零
B.在t=4s时,质点的速度最大,方向沿x轴的负方向
C.在t=3s时,质点的振幅为-5cm,周期为4s
D.无论何时,质点的振幅都是5cm,周期都是4s
2.如图所示,为一质点的振动图象,由图象可知质点振动的振幅和周期分别为( )
A.2cm,2s B.4cm,2.5s
C.2cm,5s D.2cm,4s
3.如图所示,在(4+Δt)s和(4-Δt)s两时刻,下列说法正确的是( )
A.速度相同
B.相对平衡位置的位移相同
C.加速度相同
D.振子的振幅相同
4.如图为一简谐振动的图象,由图可知振动质点的频率是 Hz;质点经过84s,通过的路程 m。
5.一弹簧振子做简谐运动,周期为T,则( )
A.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动位移大小相等,方向相同,则Δt一定等于T的整数倍
B.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动速度的大小相等、方向相同,则Δt一定等于T/2的整数倍
C.若Δt=T,则在t时刻和(t+Δt)时刻振子运动的加速度一定相等
D.若Δt=T/2,则在t时刻和(t+Δt)时刻弹簧的长度一定相等
6.由振动图象能够确定的是( )
A.振动物体的动能
B.振动物体的势能
C.振动物体的总机械能,但具体动能和势能不能确定
D.周期(频率)、振幅以及任一时刻的位移
7.如图所示是某弹簧振子的运动图象,由图象可知振动周期为 s,图中A、B、C、D、E各点对应的时刻中,动能最大的点是 ,势能最大的点是 ;B的速度方向沿 (y轴正向,y轴反向),速度的大小将如何变化 (增大,减小) 。
8.如图所示是某单摆的振动图象,由图象可知,速度方向相同的点是 速度大小相等的点是 ;在哪些点势能将要增大 ;在哪些点动能将要增大 ;回复力方向沿y轴正方向的是 ,这些点中速度将增大是 ;
9. 如图, 一块涂有炭黑的玻璃板,质量为2kg,在拉力F的作用下,由静止开始竖直向上运动.一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定的电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线,量得OA=1cm, OB=4 cm,OC=9 cm,求外力F的大小.(g=10m/s2,不计阻力)
Δt
-2
2
10
8
6
4
2
0
t/s
y/cm
3
2
1
0
t/s
-2
2
y/cm
6
-5
5
tˊ
5
4
3
0
-2
2
5
4
3
2
2
1
1
0
t/s
y/cm
t/s
y/cm
t
x
t
x
t
x
t
y
D
C
B
A
Δt
-2
2
10
8
6
4
2
0
t/s
y/cm
I
H
G
F
E
D
C
B
A
O
t
y
-10
10
5
4
3
2
1
0
t/s
y/cm
y/cm
t/s
0
0.4
0.8
2
-2
1.2
A
B
C
D
E
t
O
t
y
O
Oˊ
Oˊ
O
B
A
o
C
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1《电场》第七课时 带电粒子在电场中的运动(一)
一、 基础知识扫描
1、 带电粒子在电场中的加速
(1) 运动状态分析:带电粒子沿电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一直线上,粒子做匀变速直线运动。
(2) 处理方法:
①用运动学公式:带电粒子的加速度(d为粒子沿场强方向移动的距离),由匀变速直线运动的速度—位移公式,即可求出带电粒子加速后的速度.
②用功能观点分析:由动能定理求出带电粒子的速度。
比较上述两种方法,应用动能定理求解往往比较简单,并且对非匀强电场也适用
2、 带电粒子在匀强电场中的偏转问题
(1)运动状态分析:带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时,将受到恒定的与初速度方向成角的电场力作用而做类似平抛的匀变速曲线运动。
(2)偏转运动的分析处理方法:用类似平抛运动的分析方法来处理。即沿初速度为v0的匀速直线运动;沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动。带电粒子的运动是这两个运动的合运动。
如图所示,设质量为m 、电荷量为q的带电粒子以初速度v0沿垂直于电场的方向,进入长为L、间距为d、电压为U的平行金属板间的匀强电场中,若不计粒子的重力,则可求出如下的物理量。
①粒子穿越电场的时间t
粒子在垂直电场方向以做匀速直线运动,,∴
②粒子离开电场时的速率v
粒子沿电场力方向做匀加速直线运动,加速度,粒子离开电场时平行电场力方向的分速度,所以
③粒子离开电场时的侧移距离y:
④粒子离开电场时的偏角
因为,所以
⑤速度方向的反向延长线必过偏转电场的中点:
由和,可推得
粒子可看作是从两板间的中点沿直线射出的。
⑥若带电粒子是在电势差为的电场中加速后射入偏转电场的,则,将上式代入及的表达式得
,
由此知,同性质的带电粒子在同一电场中加速,射入同一偏转电场,沿同一轨迹,和该粒子无关。
二、对点例题分析
1、下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U的电场加速后,哪种粒子速度最大( )
A、质子 B、氘核 C、氦核 D、钠离子
2、如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行板间的电场中。在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况下,一定能使电子的偏转角变大的是( )
A、U1变大,U2变大 B、U1变小,U2变大
C、U1变大,U2变小 D、U1变小,U2变小
3、 如图所示有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球,从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于E进入电场,它们分别落于A、B、C三点,则可判断( )
A、 落到A点的小球带正电,落到B点的小球不带电
B、 三小球在电场中运动时间相等
C、 三小球到达正极板时动能的关系是
D、 三小球在电场中运动的加速度是
4、 如图所示,A、B为平行板电容器的两个极板,A板接地,中间开有一个小孔。电容器电容为C。现通过小孔连续不断地向电容器射入电子,电子射入小孔时的速度为,单位时间内射入的电子数为n,电子质量为m,电荷量为e。电容器原来不带电,电子射到B板时留在B板上,求:
(1) 电容器两极板间达到的最大电势差?
(2) 从B板上打上电子到电容器两板间达到最大电势差所用时间为多少?
5、水平放置的两块平行金属板长为,两板间距为,两板间的电压为90V,且上板为正,一个电子沿水平方向以速度,从两板中间射入,如图所示,求:
(1)电子偏离金属板中间的侧位移是多少?
(2)电子飞出电场时的速度是多少?
(3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若s=10cm,求OP之长
四、针对训练
1、 如图所示,电量为q的油滴从空中自由下落时间为后,进入水平放置的带电极板间,再经过速度为零,则极板间电场力对油滴产生的加速度为(不计空气阻力)
A、 B、
C、 D、
2、 如图所示,一束α粒子流沿中心轴射入两平行板间的匀强电场中后,分成轨迹为a、b、c的三束粒子流。则( )
A、 初速度比较:
B、 板内运动时间比较:
C、 动量变化量比较:
D、 动能增加量比较:最小,最大
3、 如图所示,带电粒子以平行于极板的速度从左侧中央飞入匀强电场,恰能从右侧擦极板边缘飞出电场(重力不计),若粒子初动能变为2倍,而仍能檫极板边缘飞出,可采取的措施为( )
A、 将板长度变为原来的2倍
B、 将两板间电压变为原来的2倍
C、 将板间距离变为原来的一半
D、 将板间距离变为原来的2倍
4、 质子和α粒子由静止经相同加速电压加速后,又垂直进入同一匀强电场,飞出电场时,它们的横向偏移量之比和在偏转电场中运动的时间之比分别为( )
A、和 B、和
C、和 D、和
5、 如图所示,灯丝发热后发出的电子经加速电场后,进入偏转电场,若加速度电压为,偏转电压为,要使电子在电场中偏转量y变为原来的2倍,可选用的方法有(设电子不落到极板上)
A、 只使变为原来的一半
B、 只使变为原来的一半
C、 只使偏转电极的长度L变为原来的倍
D、 只使偏转电极间的距离d减为原来的一半
6、 如图所示,两块水平放置的平行金属板M,N组成一个电容为C的电容器,M板接地,正中有一个小孔B,质量为m,电荷量为q的带电油滴,从B孔上方h处的A点由静止分滴的滴下,穿过B孔到达N板并把所带电荷量全部给N板,不计空气阻力及其他影响,求:
(1)第几滴液滴在M、N间做匀速运动?
(2)能到达N板的液滴不会超过多少滴?
7、 如图所示,质量为m,电量为e的电子,沿水平方向以速度射入方向竖直向上的匀强电场中,不计重力作用,其速度方向与电场强度方向成角,则A、B两点间的电势差为多少?
8、 如图所示,M、N为两块水平放置的平行金属板,板长为,两极间的距离也为,板间电压恒定。今有一带电粒子(重力不计)以一定的初速度沿两板正中间垂直进入电场,最后打在距两平行板右端距离为的竖直屏上。粒子落点距O点的距离为,若大量的上述粒子(与原来的初速度一样,并忽略粒子间相互作用)从NN板间不同位置垂直进入电场。试求这些粒子落在竖直屏上的范围并在图中画出.
9、如图所示,质量为的带电粒子以的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长,板间距,当AB间加电压时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高)
求:(1)带电粒子的电性,电荷量为多少?
(2)A、B间所加电压在什么范围内带电粒子能从板间飞出?
v0
B
A
+
+
+
+
+
——
——
——
——
——
+
O
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U1
θ
v0
vb
y
C
B
A盐城中学2005-2006学年度高三年级月考物理答题纸(05.10)
一、本题共10小题,每小题4分,共40分.
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
选项
二、填空题 共4小题,每题6分,共24分
11. , 12. ,
13. 14.
三、本题共6小题,共 86分.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
x
座位号
xxx
Xxx
xxX
T/N
(1)《电磁感应》第一课时 电磁感应现象、楞次定律(1)
一.基础知识扫描
1.磁通量
(1)概念 (2)定义式 (3)磁通量的变化
2.电磁感应现象
3.产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化
注:当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,电路中有感应电流产生。这个表述是充分条件,不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。
4.楞次定律、右手定则
(1)楞次定律:感应电流总具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)右手定则
5.楞次定律与能的转化和守恒定律相符合
二.疑难知识点辨析
1.注意磁通量的正负:磁通量是标量,它的方向只表示磁感线是穿入还是穿出,当穿过某一面积的磁感线有穿入又有穿出时,二者将互相抵消一部分,这类似于导体带电时的“净”电荷。
2.对“阻碍”意义的理解:
(1)“阻碍”的不是磁感强度B,也不是磁通 ,而是阻碍穿过闭合回路的磁通量的变化。
(2) 阻碍并不意味着感应电流的磁场与原磁场的方向相反。
(3)“阻碍”不是阻止。如果原磁通减小时,感应电流的磁场阻碍其减小,而不能阻止其减小,即磁通量仍然要减小。
(4)由于“阻碍”作用才导致了电磁感应中的能量转化
三.对点例题分析:
1.如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过线框平面的磁通量为 ;若使框架绕轴OO/转过60角,则穿过线框平面的磁通量为 ;若从初始位置转过180角,则穿过线框平面的磁通量为变化为 。
2.如图所示,在垂直于条形磁铁的轴线的同一平面内,有两个圆形线圈,内线圈A,外线圈B。问穿过这两个线圈的磁通量哪个大?
3.下列图中能产生感应电流的是( )
4.如图所示,试根据已知条件确定导线中的感应电流方向(图中的导线是闭合电路中的一部分) ( )
5.如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合线框abcd,沿纸面由位置1(左)向位置2(右),则( )
A.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右
B.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左
C.导线框进入磁场时,感应电流方向为
D.导线框离开磁场时,感应电流方向为
6.弹簧上端固定,下端挂一只条形磁铁,使磁铁上下做简谐振动.若在振动过程中把线圈靠近磁铁,如图所示,观察磁铁的振幅,将会发现( )
A.S闭合时振幅逐渐减小,S断开时振幅不变
B.S闭合时振幅逐渐增大,S断开时振幅不变
C.S闭合或断开时,振幅的变化相同
D.S闭合或断开时,振幅不会改变
四.针对训练
1.在电磁感应现象中,下列说法正确的是 ( )
A.感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反
B.闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流
C.闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动,一定产生感应电流
D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化
2.恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向.当线圈在此磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流 ( )
A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B.线圈沿自身所在的平面做加速运动
C.线圈绕任意一条直径做匀速转动 D.线圈绕任意一条直径做变速转动
3.如图所示,大圆导线环A中通有电流I,方向如图。另在导线环所在的平面画了一个圆B,它的一半面积在A环内,一半面积在A环外,试判断圆B内的磁通量的方向 ( )
A.垂直纸面向外 B.垂直纸面向内
C.垂直纸面向上 D.垂直纸面向下
4.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁自上而下穿过线圈时,通过电流计的感应电流方向是( )
A.
B.先,后
C.
D.先,后
5.如图所示,一均匀的扁平条形磁铁与一圆线圈同在一平面内,磁铁中央与圆心O重合.为了在磁铁开始运动时在线圈中得到一方向如图所示的感应电流i,磁铁的运动方式应为: ( )
A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动
B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动
C.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外做平动
D.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸内做平动
E.使磁铁在线圈平面内绕O点沿顺时针方向转动
F.使磁铁在线圈平面内绕O点沿逆时针方向转动
6.如图所示,一无限长直导线通有电流I,有一矩形线圈与其共面.当电流I减小时,矩形线圈将 ( )
A.向左平动 B.向右平动
C.静止不动 D.发生转动
7.N是绕在一个环形铁心上的两个线圈,绕法和线路如图所示.现将开关K从a处断开,然后合向b处.在此过程中,通过电阻R2的电流方向是 ( )
A.先由c流向d,后又由c流向d
B.先由c流向d,后由d流向c
C.先由d流向c,后又由d流向c
D.先由d流向c,后由c流向d
8.如图所示,有一固定的超导体圆环,在其右侧放着一条形磁铁,此时圆环中没有电流.当把磁铁向右方移动时,由于电磁感应,在超导体圆环中产生了一定电流( )
A.该电流的方向如图中箭头所示.磁铁移走后,这电流很快消失
B.该电流的方向如图中箭头所示.磁铁移走后,这电流继续维持
C.该电流的方向与图中箭头方向相反.磁铁移走后,电流很快消失
D.该电流的方向与图中箭头方向相反.磁铁移走后,电流继续维持
9.如图所示,MN是一根固定的通电长直导线,电流方向向上.今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘,当导线中的电流I突然增大时,线框整体受力情况为( )
A.受力向右 B.受力向左
C.受力向上 D.受力为零
10.如图所示,在O点正下方有一个具有理想边界的磁场,将铜环从A点由静止释放,向右摆至最高点B,不计空气阻力,则以下说法正确的是( )
A.A、B两点等高 B.A点高于B点
C.A点低于B点 D.铜环将做等幅摆动
11.一个面积是40cm2的导线框,垂直地放在一个匀强磁场中,穿过它的磁通量为0.8Wb,则匀强磁场的磁感应强度多大?若放入一个面积为100cm2的导线框于该磁场中,并使线框的平面与磁场方向成300角,则穿过该线框的磁通量多大?若放入的线框只有一半暴露于磁场中呢?
1
a
d
B
A B C D
B
v
B
v
v
B
B
v
× × × × × × × × × × × × × × × ×
A B C D E F
V
S
N
V
× × × × × × × ×× × × ×× × × ×
v
× × × × × × × ×× × × ×× × × ×
v
× × × × × × × ×× × × ×× × × ×
图2
A. B
B. A
C. N
D. S
ω
O’
O
c
b
d
a
2
c
b
E. A
F. I
G. B
A B
a
b
G
S
N
1
2高三物理周日练习答题纸
一.选择题(每题4分, 10题,共40分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
二、填空题(每题4分, 4题,共16分
11.
12.
13.
14.
三、填空题
15.(12分)
16.(14分)
17.(14分)
18.(14分)
19.(16分)
20.(16分)第十章《恒定电流》 课时二 电功和电功率
一、基础知识扫描
1、电功: (1)定义:
(2)表达式:W =qU =UIt (3)电功与能量转化:
2.电功率:(1)定义:
(2)表达式: (3)额定电压和额定功率;
(4)实际功率:
3.焦耳定律:(1)内容:
(2)表达式:Q =I2Rt
4.串、并联电路的功率分配:
二、疑难知识辨析
1、在闭合电路中,当外电路是纯电阻电路时,功率P=EI=E2/(R+r),输出功率P出=E2R/(R+r)2,效率=P出/P=R/(R+r)。最大输出功率P= E2/4r,即当内、外电阻相等时电源输出最大功率,此时效率为50%。
2.电功和电热的关系
(1)纯电阻电路:即只含有电阻的电路.
因为欧姆定律仅适用于纯电阻元件,所以电路两端电压U =IR,其中R为电路的总电阻.对任何电路都有电功W =UIt,由焦耳定律的电热表达式Q =I2Rt可知,对纯电阻电路有W =UIt =I2Rt =Q,即电功等于电热.
从能量转化的角度讲,纯电阻电路电流做功是将电能转化为内能,该种电路中电流做多少功就有多少电能转化为内能.
对纯电阻用电器(如白炽灯、电炉、电烙铁等),可根据欧姆定律进行变换,即
和
对纯电阻用电器,根据额定电压和额定功率可算出其电阻,即
(2)非纯电阻电路:电路中除含有电阻之外还包含其它电器元件(电解槽、电动机等)的电路.
该电路中欧姆定律不再适用.用电器两端电压U大于该电路中电阻的电压降,即U>IR,式中U为电路两端电压,I为电路中电流,R为电路的电阻.则有: W =UIt>I2Rt =Q.
从能量转化的角度讲,非纯电阻电路中电流做功将电能转化为内能和其它形式的能量.比如电动机工作时消耗的电能通过电流做功转化为两部分能量:机械能和内能,且W=Q+E机;电解槽工作时消耗的电能要转化为内能和化学能,且有W=Q+E化.
所以,在非纯电阻电路中电功大于电热,即W>Q.
三、对点例题分析
例1、为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半,应该采用的措施是 ( )
A.使电流减半 B.使电压减半
C.使电炉的电阻减半 D.使电压和电炉的电阻各减一半
例2、如图,两只灯泡L1、L2分别标有“110V,60W”和“110V,100W”,另有一只滑动变阻器R,将它们连接后接入220V的电路中,要求两灯泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,应使用下面哪个电路 ( )
例3、输电线的电阻共1.0Ω,输送的电功率是100kw.用400V的低电压送电,输电线上发热损失的功率是多少?改用10000V高压送电,又是多少?
例4、如图1,电动机内阻r =1Ω,电阻R=10Ω,电流表读数30A,路端电压U =100V.求:(1)电动机中的电流;(2)如电路连续工作1min,求电动机的有用功?
例5、如图2所示,用直流电动机提升重物,重物的质量m=50kg,电源供电电压为110V,不计各处摩擦,当电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流是5A,则电动机线圈的电阻多大?取 g=10m/s2.
四、针对训练
1.两个绕线电阻分别标有“100Ω,10w”和“20Ω,40W”,则它们的额定电流之比为 ( )
A.:5 B.:20 C.:10 D.1:2000
2.一根电阻丝在通过2C的电量时,消耗电能是8J.若在相同时间内通过4C的电量,则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为 ( )
A.U =4V B.U =8V C.E =16J D.E =32J
3.如图3所示,虚线框内是一个未知电路,测得它的两端点a、b之间的电阻是R,在a、b之间加上电压U,测得流过这电路的电流为I,则未知电路的电功率一定是 ( )
A.I2R B.U2/R C.UI D.I2R+UI
4.用“热得快”烧水,当电压为U时,经时间t可烧开一壶水,如电压下降30%,则烧开同样一壶水需时间为 ( )
A. B.3t C. D.
5.输电线总电阻为r,输送的电功率是P,输电电压U,则用户得到的功率为( )
A.P B.P-(P/U)2r
C.P-U2/r D.(P/U)2r
6.如图4中,M、N接稳压电源,a、b间断开时,Uab=120V,a、b间接入“220V,100w”的灯泡时,Uab=110V.则此时电源输入M、N的电功率为 ( )
A.25W B.27.27W C.102.27W D.2.27W
7.如图5所示,在输入电压U恒定的电路上,将用电器L接在A、B两端时消耗的功率是9W,将它接在较远的CD两端时消耗的功率是4W,则AC、BD两根输电线上消耗的功率为 ( )
A.1W B.2W C.5W D.13W
8.如图8,将滑动变阻器A、P端接入电源两端,当A、P间电阻阻值为8Ω时,A、P段电阻的功率为2W,如果在电源电压降为原来的1/2时,A、P段电阻消耗功率仍为2W,则A、P段的电阻值必须为______Ω.这时通过A、P段电阻的电流为______A.
9.相同材料制成的导线 A和B长度相同,导线A的截面半径是B的1/2,现在让相等的电流通过两导线,则在相等的时间内分别通过A和B两导线横截面的电量之比为______,电流对A和B两导线做功之比为______,A和B两导线两端的电压之比为______.
10.“220V,5.5kW”的电动机,电阻为0.4Ω,它在正常工作时的电流为______A,1s钟内产生的热量是______J,1s内有______J的电能转化为机械能.
11.有三个电阻,其阻值分别为10、20、30。现把它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压,问:(1)在总电路上可获得的最大电流与最小电流之比为多少?(2)对20电阻来说,在各种可能连接方式中能够使它获得最大功率的有哪些连接方式?获得最小功率的有哪些连接方式?(只要求画出电路图表示)
12.某滑动变阻器上标有“20Ω,0.2 A”字样,现将固定端A和滑动端P接在3V的电源上,并保持电压不变,如图6所示.在P由B端向A端滑动过程中,AP段电阻允许消耗的最大功率是多少?这时AP段电阻值多大?
13.有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A.求:
(1)电动机正常工作时的输出功率.
(2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率多大?(提示:电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器)
B
D
R
L2
L1
C
R
L2
L1
R
L2
L1
A
R
L2
图8
图5
图4
图6
图3
L1
图2
图1
PAGE
2第十章《恒定电流》课时三 闭合电路欧姆定律
一、基础知识扫描
1、 电动势:
(1)定义
(2)单位
(3)物理意义
2、 闭合电路欧姆定律:
(1)内容
(2)表达式
(3)其他表达形式
3、路端电压:
(1)定义
(2)路端电压随电流的变化图线
二、疑难知识辨析
1、电动势与电压的区别:
(1)它们描述的对象不同:电动势是电源本身具有的特性,是表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量,而电压是反映电场力做功本领的物理量,电路上的电压要由电源及电路共同决定。 (2)物理意义不同:电动势在数值上等于将单位正电荷从电源负极移到正极的过程中,其他形式的能量转化为电能的多少;而电压在数值上等于移动单位正电荷电场力所做的功,即等于电能转化为其他形式的能的多少。它们都反映了能量的转化,但转化的过程不同。
2、导体伏安特性曲线与路端电压随电流的变化曲线的区别
路端电压随电流的变化曲线
(1)外电压和电流的关系式:U =E-Ir
(2)U-I图象如图14-6-2所示.
物理意义:
①图线与纵坐标交点表示外电路断路情况,其值为电源电动势E;
②图线与横坐标交点表示外电路短路情况,其值为短路电流,I短=
③图线斜率(tan)的数值表示电源内电阻r的值.
3、部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律的区别
部分电路欧姆定律是研究不含电源的某一段电路里电流、电阻及电压之间的关系,而闭合电路欧姆定律是从整体上研究电流、电动势及内、外电阻之间关系的。一般电源的电动势和内阻是不变的,当外电阻发生变化时,将会引起总电流的变化,从而导致各部分的电流、电压及功率的重新分配。
4、同种电池的串联:n个相同的电池同向串联时,设每个电池的电动势为E0,内电阻为r0,则串联电池组的总电动势E=nE0,总内阻r=nr0
三、对点例题分析
例1 、关于电源电动势,下列说法中正确的是 ( )
A、 电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量
B、 电动势在数值上等于外电路断开时两极间的电压,也等于电路中通过1C电荷量时,电源所提供的电能
C、外电路接通时, 电源电动势等于内、外电路上电压之和
D、由于内、外电路上电压随外电阻的变化而变化,因此电源电动势跟外电路电阻有关
例2、如图所示,当滑动变阻器的滑动片向上滑动时,图中电压表V的示数U (填“增大”,”减小”或“不变”),下同),电流表A1的示数 ,电流表A2的示数 。
例3、如图所示,直线A为电源的U-I图线,直线B为电阻R的U-I图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电阻R上消耗的功率和电源内阻为( )
A、 4W,1Ω B、2W,1Ω
C、4W,0.5Ω D、2W,0.5Ω
例4、 如图示电路,已知电源电动势E=6.3V,内电阻r=0.5Ω,固定电阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3是阻值为5Ω的滑动变阻器。按下电键S,调节滑动变阻器的触点,求通过电源的电流范围。
6、在图所示电路中,安培表示数0.75A,伏特表示数为2V.经过一段时间,某一电阻烧坏,使安培表示数变为0.8A,伏特表示数变为3.2V.已知R3=4Ω,问发生故障的电阻是哪一个?此电路中R1为多少欧?电源电动势E为多少伏?内阻r为多少欧?
四、针对训练
1、关于电动势,正确的说法是( )
A、电源电动势就是外电路断开时电源两极的电压
B、在外电路接通时,电源的电动势等于内外电路上的电压之和
C、电动势的大小与外电路的电阻有关
D、电源的电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小
2、如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电流的U-I图像,下列判断正确的是( )
A、电动势E1>E2,发生短路时的电流I1>I2
B、电动势E1=E2,内阻r1>r2
C、电动势E1>E2,内阻r1<r2
D、当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化大
3、某闭合电路中电源的电动势是E,内阻是r,外电路的电阻是R,通过电源的电流是I,路端电压是U,内电路的电压是U′,下列结论正确的是( )
A、E、R不变时,I越大,U越小
B、E、R不变时,r越大,U越大
C、E、r不变时,I越大,U′越大
D、E、r不变时,R越小,U′越大
4、如图所示,E=6V,r=0.5Ω,R1=1.5Ω,R2=2Ω,可变电阻R的最大阻值为2Ω,在滑动片P从最上端滑到最下端的过程中,通过R1的电流的最大值是 A,M、N两点间电压的最大值是 V。
5、 如图所示中的甲图电路中,不计电表内阻影响,改变滑动变阻器滑动片的位置,图乙为电压表V1、V2示数随电流表A示数变化的两条图线,其中表示电压表V1与电流表A示数变化关系的图象是 ;
由图线可求出电池的内阻r= 。 甲 乙
6、某种电池的电动势为1.2V,表明在电池内部,当化学能转化为 能时,可使4C电量的电荷具有 J的电能。
7、如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,电路中O点接地,当滑动变阻器R2的滑动片向右滑动时,M、N两点电势变化情况是 ( )
A、都升高 B、都降低
C、UM升高,UN降低 D、UM降低,UN升高
8、如图所示的电路中,R1=0.8Ω,R3=6Ω,滑动变阻器的全值电阻R2=12Ω,电源电动制E=6V,内阻r=0.2Ω。当滑动变阻器的滑键在变阻器中央位置时,闭合开关S,电路中各电流表和电压表的示数是多少?
9、如图所示,电源电动势为4V,电阻R1=4Ω,R2=2Ω,R3=10Ω,R4=6Ω,已知电流表的示数为0.3A,求:(1)电压表V1的示数是多大?(2)电压表V2的示数是多大?(3)电源的内阻r是多大?
10、如图所示电路中,电阻R1=8Ω。当开关S断开时,电压表V1的示数为5.7V,电流表的示数为0.75A,电源总功率为9W;当开关S闭合时,电压表V2的示数为4V。若开关断开和闭合时电源内部损耗的电功率之比为9︰16,设电路中电压表,电流表均为理想电表。求:(1)电源的电动势E和内电阻r;(2)电阻R2、R3、R4的阻值。
O
S
E r
R0
R
V2
V1
A
b
a
U/V
U3
U2
U 1
I/A
I2
I1
O
R2
R3
R1
S
E r
A2
V2
A1
V1
P
N
M
R
R2
E r
R3
R2
R1
A2
A1
V
6
4
2
0
3
2
1
B
A
U/V
I/A
R4
I
R3
R2
R1
V2
2
1
O
U
E
r
S
R3
R2
R1
E
r
V1
A
I
O
U
R1
R2
M
N
R3
R1
E r
S
R4
R3
R2
R1
A
V2组织。
V1组织。第十一章《磁场》第二课时磁场对电流的作用(安培力)
一、基础知识扫描
1、安培力
(1)定义:磁场对电流的作用力也叫安培力
(2)大小的计算:
①通电导线垂直于磁场方向时
②通电导线平行于磁场方向时
③通电导线与磁场方向成α角时
(3)安培力的方向:由左手定则判定,注意安培力垂直于电流方向和磁场方向决定的平面。注意因F = BIL是由B = 导出,所以应用时要注意(1)B与L垂直,(2)L是有效长度,(3)并非一定为匀强磁场,但它应该是L所在处的磁感应强度
2、电流表的工作原理
电流表的构造主要包括:蹄形磁铁、圆柱形铁芯、线圈、
螺旋弹簧和指针。蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐
射分布的,这样不管通电导线处于什么角度,它的平面
均与磁感线平行,从而保证受到的磁力矩不随转动角度
的变化而变化。始终有:M = nBIS(n为线圈的匝数)。
当线圈转到某一角度时,磁力矩与弹簧产生的阻力矩M′相等时,线圈就停止转动,此时指针(指针随线圈一起转动)就停在某处。指向一确定的读数:I = ,由于M′与转动的角度θ成正比,所以电流越大,偏转角就越大,θ与电流I成正比。
二、疑难知识点辨析
1、 安培力F、电流I和磁感应强度B三者的方向关系:
通电导线在磁场中所受安培力F,总垂直于电流与磁感线所确定的平面。但B、I不一定要垂直。
1 已知电流I、磁感应强度B的方向,可用左手定则唯一确定安培力F的方向。
2 已知F和B的方向,当导线的位置确定时,可唯一确定I方向。
3 已知F和I的方向,磁感强度B的方向不能唯一确定。
2、 定性判断物体在安培力作用下的运动方向问题,常用下列几种方法:
(1)电流元分析法 (2)特殊位置法
(3)等效分析法:环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁;条形磁铁也可等效成环形电流和通电螺线管;通电螺线管也可等效成很多匝的环形电流来分析。
(4)平行电流相互作用分析法;两电流相互平行时无转动趋势,同向平行电流互相吸引,反向平行电流互相排斥。两电流不平行时有转动到相互平行且方向相同的趋势。
二、对点例题分析
1、作出安培力的方向
2、如图所示,把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的
正上方,导线可以自由移动,当导线中通过如图
所示方向的电流I时,试判断导线的运动情况。
3、互相平行的长直导线位于图中纸面内,导线中通有大小相等、方向相反的电流,如图所示,导线a、b所受的安培力Fa、Fb的方向是:
A.Fa向左,Fb向右
B.Fa向右,Fb向左
C.两力都垂直纸面,Fa向里,Fb向外
D.两力都垂直纸面,Fa向外,Fb向里
4、如图,A是一个通电圆环,MN是一段直线,它水平地放在环中并与环共面,当有电流i.从N流向M时,MN所受的磁场力的方向将是:
A.沿纸面向上
B.沿纸面向下
C.垂直于纸面向外
D.垂直于纸面向里
5、如图所示,一矩形通电线框abcd,可绕其中心轴OO,转动,它处在与OO,垂直的匀强磁场中.在磁场作用下线框开始转动,最后静止在平衡位置,则平衡后:
A.线框四边都不受磁场的作用力
B.线框四边受到指向线框外部的磁场作用力,但合力为零
C.线框四边受到指向线框内部的磁场作用力,但合力为零
D.线框的一对边受到指向线框外部的磁场作用力,另一对边受指向线框内部的磁场作用力,但合力为零
6铝圆环和磁铁在同一平面内,当圆环通入顺时针方向的电流,圆环将
A 左边向里,右边向外,转动的同时向磁铁靠近
B 左边向外,右边向里,转动的同时向磁铁靠近
C 左边向里,右边向外,转动的同时与磁铁远离
D 圆环不会转动,但向磁铁靠近
7、(1)如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,它的正中间的上方固定一根长直导线A,现使导线通过垂直纸面向里的恒定电流,则磁铁受到桌面的支持力大小变化情况是( )
A. 不变 B. 减小
C. 增大 D. 无法判断
(2)若将电流放到右上方,则磁铁受到桌面的支持力大小变化情况( )
摩擦力大小变化情况( )
8、如图所示,磁电式电流表中的磁场是均匀地辐向分布的,线圈两侧所在位置的磁感强度 B=0.002T,线圈是边长 a=1cm的正方形,共N=100匝.线圈每偏转1°,线圈需产生力矩为 M0=2.5×10-8N·m.求:线圈中电流为 I=5mA时,指针偏转多少度?
三、对点练习
1、两条直导线相互垂直,如图所示,但相隔一个小距离,其中一条AB是固定的,另一条CD能自由转动,当电流按图所示的方向通入两条导线时,CD导线将: ( )
A、顺时针方向转动,同时靠近导线AB
B、逆时针方向转动,同时离开导线AB
C、顺时针方向转动,同时离开导线AB
D、逆时针方向转动,同时靠近导线AB
2、一小段通电导线,长为1cm,电流强度为5A,把它置入磁场中某点,受到的磁场力为0.1N,则该点的磁感应强度B一定是( )
A、B = 2T B、B ≤ 2T C 、B ≥ 2T D 、以上情况都有可能
3、图中的D是置于电磁铁两极极间的一段通电直导线,电流方向垂直与直面向里。在电键K接通后,导线D所受磁场力的方向是:( )
A、竖直向上 B、竖直向下
C、水平向左 D、水平向右
4、如图所示,水平放置的两根平行金属轨道相距0.2m,上面有一质量为0.04kg的均匀金属棒ab,电源电动势为6V、内阻为0.5Ω,滑动变阻器调到2.5Ω时,要在金属棒所在位置施加一个磁感应强度大小为_______________T、方向为_______________的匀强磁场,才能使金属棒ab对轨道的压力恰好为零。(g取10m/s2)
6、如图所示,柔软的导线长0.628m,弯曲的放在光滑水平面上,两端点固定在相距很近的a与b两点,匀强磁场的方向竖直向下,磁感强度为B=2T,当导线中通以图示方向的电流I=5A时,导线的张力为 N。
7、在倾角为300的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒,如图所示,当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时,导体棒恰好静止在斜面上
(1) 匀强磁场垂直于斜面向下,则磁感强度B的大小为多少?
(2) 若磁场方向竖直向下,则磁感强度B的大小为多少?
(3) 若要磁场的磁感应强度最小,所加磁场方向如何?磁感应强度多大?
8、如图所示,PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨,相距1m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m = 0.2kg,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体的质量M = 0.3kg,棒与导轨的动摩擦因数为μ= 0.5,匀强磁场的磁感应强度B = 2T,方向竖直向下,为了使物体匀速上升,应在棒中通入多大的电流?方向如何?(g = 10m/s2)
6、水平面上有电阻不计的U形导轨宽度为L,左端接入电动势为ε的电源(不计电阻),现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒MN,加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面成θ角,斜向上和MN垂直,如图所示,问:
(1) 当棒静止时,棒受到的支持力和摩擦力各为多少?
(2) 若B的大小和方向均能改变,则要使棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何
I
B
N
S
A
M
D
B
A
C
I2
I1
N
S
图4
A. B
B. a
C. b
D. I
θ
B
b
a
Q
P
N
b
R
a
300
B
I
N
M
P
Q
B
PAGE
1盐城中学高三物理周日考答题纸(06.01.15)
班级 学号 姓名
一、选择题,共10小题,计40分.
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
选项
二、实验题,共2小题,计20分.
11.⑴ , ⑵.① ,② ,
③ ④
12.⑴ ⑵ ⑶
三、本题共6小题,共 90分.
13.
14.
15.
16.
17.
(请将18题做在反面)
A
600
B
C专题六 振动和波
一、选择题
1.如图甲所示,某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上,相邻两点间距离为d质点1开始振动时速度方向竖直向上,振动由此时开始向右传播,经过时间t,前13个质点第一次形成如图乙所示的波形,则该波的周期与波长分别为( )
A. B.
C. D.
2.右图为位于坐标原点的波源A沿y轴方向做简谐运动刚好完成一次全振动时的波的图象,图中B、C表示沿波传播方向上介质中的两个质点,若将该时刻设为t=0时刻,已知该波的波速为10m/s,则下列说法中正确的是( )
A.波源A开始振动时的运动方向沿y轴正方向
B.在此后的第1s内回复力对波源A一直做正功
C.从t=0时刻起,0.6s内质点C通过的路程为9cm
D.对波源A和质点B、C,在任何连续的4s内,回复力对它们做的总功均为零
3.如图所示,让小球P一边贴水面每秒振动5次,一边沿x轴正方向匀速移动,O点是它的初始位置. 图示为观察到的某一时刻的水面波,图中的实线表示水面波的波峰位置,此时小球P处于波峰位置,激起的第一个波峰刚好传动40cm处.那么水面波的传播速度及小球P匀速移动的速度分别是: ( )
A.0.05m/s、0.025m/s
B.0.1m/s、0.1m/s
C.0.15m/s、0.125m/s
D.0.2m/s、0.1m/s
4.物体做简谐运动的过程中,有两点A、Aˊ关于平衡位置对称,则物体( )
A.在A点和Aˊ点的位移相同 B.在两点处的速度可能相同
C.在两点处的加速度可能相同 D.在两点处的动能一定相同
5.一列波沿直线传播,某一时刻的波形如图所示.质点A的位置与坐标原点O相距0.5 m,此时质点A沿y轴正方向运动,再经0.01 s第一次达到最大位移处,这列波的
A.波长是2 m
B.频率是50 Hz
C.波速是50 m/s
D.传播方向为x轴的负方向
6.如图所示,在一条直线上两个振动源A、B相距6m,振动频率相等。t0=0时刻A、B开始振动,且都只振动一个周期,振幅相等,振动图象如图:A为甲,B为乙。A向右发出一个脉冲波,B向左发出一个脉冲波,t1=0.3s时刻两列波在A、B间的C点开始相遇,则( )
A、 波在A、B间传播速度为10m/s
B、两列波的波长都是4m
C、在两列波相遇过程中,C点为振动减弱点
D、t2=0.7s 时刻B点在平衡位置且速度方向向下
7.如图所示,表示两个单摆m、M悬挂到一根钢丝上, 摆长分别为L1和L2,原来它们都静止。今使m偏离平衡位置一个角度,释放后m做简谐运动的方向在垂直于纸面的竖直平面里,对M以后的运动情况,下述说法正确的是( )
A.M仍静止
B.M将做受迫振动,周期为
C.M将做受迫振动,周期为
D.M能发生共振
8.如图所示,BOC为一光滑圆弧轨道,其半径为R,且R远大于弧BOC。若同时从圆心Oˊ和轨道B点无初速度分别释放小球P和Q,则( )
A. Q球先到达O点
B. P球先到达O点
C.P、Q同时到达O点 D.无法判断
9.如图所示,振源s在垂直x轴方向振动,并形成沿x轴正方向、负方向传播的横波,波的频率为50Hz,波速为20m/s,轴上有P、Q两点,SP = 2.9m,SQ = 2.7m, 经过足够的时间以后,当质点s正通过平衡位置向上运动的时刻。则 ( )
A.质点P和S之间有7个波峰
B.质点Q和S之间有7个波谷
C.质点P正处于波峰,质点Q正处于波峰
D.质点P正处于波谷,质点Q正处于波峰
10.如图所示,在质量为M的无底的木箱顶部用一轻弹 簧悬挂质量均为的A、B两物体,箱子放在水平面上,平衡后剪断A、B间细线,此后A将做简谐振动,当A运动到最高点时,木箱对地面的压力为:( )
A、 B、
C、 D、
11.一个弹簧振子的周期为0.025s,当振子从平衡位置开始向右运动,经过0.18s时,振子的运动情况是
A、正在向右作减速运动 B、正在向右作加速运动
C、正在向左作减速运动 D、正在向左作加速运动
12.一摆长为L的单摆,在悬点正下方(L-L′)的P处有一钉子,如图所示.这个单摆的周期是(两边摆角均很小)( )
A. B.
C. D.
13.把调准的摆钟,由北京移至赤道,那么摆钟的周期( )
A.变慢了,要使它恢复准确,应该增加摆长
B.变慢了,要使它恢复准确,应该缩短摆长
C.变快了,要使它恢复准确,应该增加摆长
D.变快了,要使它恢复准确,应该缩短摆长
14..右图是一列简谐横波在t=0时刻的波形图.已知这列波沿x轴正方向传播,波速为20 m/s,则在t=0.17 s时刻质点P
A.速度和加速度都沿-y方向
B.速度沿+y方向,加速度沿-y方向
C.速度和加速度均正在增大
D.速度正在增大,加速度正在减少
15.在坐标原点的波源S产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=400m/s,已知t=0时,波刚好传播到40m处,如右图所示,在x=400m处有一接收器(图中未画出)则下列说法正确的是( )
A.波源S开始振动时方向沿y轴正方向
B.x=40m的质点在t=0.5s时位移最大
C.接收器t=1s时才能接收到此波
D.若波源S向x轴负方向运动,则接收器接收到的波的频率将变小
16.波源甲、乙分别在一根水平放置的绳的左右两端,两波源发出的波在绳中的传播速度均是1m/s.在t=0时刻绳上的波形如图(a)所示.则根据波的叠加原理,以下叙述中正确的是 ( )
A.当t=2s时,波形如图①所示; 当t=4s时,波形如图②所示
B.当t=2s时,波形如图①所示; 当t=4s时,波形如图③所示
C.当t=2s时,波形如图②所示; 当t=4s时,波形如图①所示
D.当t=2s时,波形如图②所示; 当t=4s时,波形如图③所示
17.如图所示是一列简谐横波t=0时刻的图象. 经过Δ=1.2 s时间,恰好第三次重复出现图示的波形.根据以上信息,下面各项能确定的是 ( )
A.波的传播速度的大小
B.Δ=1.2 s时间内质点经过的路程
C.=0.6 s时刻质点的速度方向
D.=0.6 s时刻的波形图
18.图中所示为一列简谐横波的图象,波速为0.2m/s,以下结论错误的是( )
A.振源振动的频率为0.4Hz
B.若质点a比质点b先回到平衡位置,
则波沿x轴负方向传播
C.图示时刻质点a、b、c所受回复力大小之比为2:1:3
D.经过0.5s质点c通过的路程为75cm,质点a、b通过的路程均不等于75cm
19.图示为某时刻从O点发出的两列性质相同的机械波在同一介质中沿相同方向传播的波形图像,P点在甲波最大位移处,Q点在乙波的最大位移处,下列说法正确的是 ( )
A.两列波传播相同距离时,乙波所用的时间比甲波短
B.Q点比P点先回到平衡位置
C.P点比Q点先回到平衡位置
D.无法判断P点和Q点谁先回到平衡位置
20.正在运转的洗衣机,当其转得很快时,机器的振动并不强烈。当脱水结束时,转动逐渐慢下来,到某一时刻t,机器反而会发生强烈的振动。此后转速继续变慢,机器的振动也随之减弱。这种现象说明 ( )
A、在时刻t飞轮的惯性最大
B、在时刻t飞轮的转动频率最大
C、在时刻t飞轮的转动频率与机身的固有频率相等发生共振
D、纯属偶然现象,并无规律
21.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,图中实线表示t=0时刻的波形,虚线表示t=0.2s时刻的波形,则
A.质点P的运动方向向右
B.波的周期可能为0.27s
C.波的频率可能为1.25Hz
D.波的传播速度可能为150m/s
22.一列沿x轴正向传播的横波在某时刻的波形图如图(甲)所示,a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上四个质点的平衡位置,若从该时刻开始计时,则图(乙)是下面哪个质点在经过3个周期后的振动图象
A.a处质点 B.b处质点
C.c处质点 D.d处质点
二、实验题
23.在“利用单摆测重力加速度”的实验中,测得单摆的摆角小于5°,完成n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测得摆线长为L,用游标卡尺测得摆球的直径为d.
①用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g= .
②从右图可知,摆球直径d的读数为 mm.
③实验中有个同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因的 .
A.悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了
B.把n次全振动的时间误作n+1次全振动的时间
C.以摆线长作为摆长来计算
三、计算题
24.如图所示,为物体做简谐运动的轨迹,P、Q为轨迹上的两点,物体经过P、Q两点时速度相同,由P到Q所用的时间为2s,离开Q再回到Q又用了2s,求物体的振动周期。
25.在光滑水平面上有一个弹簧振子,振子的质量为3m,它振动到平衡位置时,其上方有一个质量为m的泥丸恰好落到它顶上粘合在一起,如图所示。问:
(1)粘合后振子的振幅如何变化?
(2)若振子的能量与其振幅的平方成正比,粘合后的振幅与原来的振幅之比是多少?
26.从甲地向乙地发出频率为100Hz的声波,当波速为330m/s时,刚好在甲乙两地间形成一列有若干个完整波形的波,当波速为340m/s时,设完整波形的波数减少了两个。试求出甲乙两地之间的距离。
27.如图所示,在某介质中波源A、B相距d=20m,t=0时两者开始上下振动,A只振动了半个周期,B连续振动,所形成的波传播速度v=1.0m/s,开始阶段两波源的振动图象如图乙所示,
(1)在图丙中定性画出t=14.3s时,A波所达位置一定区域内的实际波形
(2)求时间t=16s内从A发出的半波前进过程中所遇到的波峰的个数
28.如图所示,轻弹簧的一端固定在地面上,另一端与木板B相连,木板A放在木板B上,两木板质量均为m,现加竖直向下的力F作用在A上,A、B均静止,
问:(1)将力F瞬间撤去后,A、B共同运动到最高点时,B对A的弹力多大?
(2)要使A、B不会分开,力F应满足什么条件?
29.A、B两个矩形木块用轻弹簧相连,弹簧的劲度系数为k,木块A的质量为m,木块B的质量为2m,将它们竖直叠放在水平面上,如图所示,则
(1)用力将木块A缓慢地竖直向上提起,木块A向上提起多大高度时,木块B将离开水平地面
(2)如果让另一质量为m的物块C从距A高H从自由落下,C与A相碰后,立即与A 粘在一起,不再分开,并将弹簧压缩,此后,A、C向上弹起,最终能使木块刚好离开地面,如果木块C的质量减为,要使木块B不离开水平地面,那么木块C自由下落的高度h距A不能超过多少?
30.一根弹性绳沿x轴方向放置,左端在原点O,用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动,于是在绳上形成一列简谐波.求:⑴若从波传到平衡位置在x=1处的M质点时开始计时,那么经过的时间Δt等于多少时,平衡位置在x=4.5处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置?在图中准确画出当时弹性绳上的波形.⑵从绳的左端点开始做简谐运动起,当它通过的总路程为88cm时,N质点振动通过的总路程是多少?
123456
v
x/m
y/cm
S
10
20
30
40
0
图甲
图丙
4
-20
20
xA/cm
t/s
1
2
3
4
0.2
xA/cm
t/s
0
图乙
H
C
B
A
甲
乙
1
5
9
13
Q
P
F
B
8
A
0
P
x
V
Q
S
m
P
3m
Oˊ
C
O
B
L2
L1
M
m
O
t
y
甲
0.1
0.2
O
y
t(s)
B
A
.
.
y/cm
x/m
o
8
4
-4
-8
M
N
(s)
3
-3
B
C
v
x/cm
y/cm
A
4
0.2
0.1
乙
PAGE
4《交变电流》第一课时 交变电流的产生和描述
电感和电容对交变电流的作用
一.基础知识扫描
(一).交变电流的产生和变化规律
1.定义:
2.正弦交流电:
3.交变电流的产生:(1)产生方法;(2)中性面的特点
4.变化规律:(1)若从中性面开始计时:
(2)若从平行于磁场的位置开始计时:
5.正弦交流电的图象:
(二).交流发电机的制造原理、构造和种类
(三).描述交变电流的物理量
物理量 物理意义 重要关系 选用情况及说明
瞬时值 交变电流某一时刻的值 e=Emsinωti= Imsinωt 计算线圈某时刻的受力情况
最大值 最大的瞬时值 Em=nBSωEm=nΦmSωIm=Em/(R+r) 讨论电容器的击穿电压
有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流值 对正(余)弦交流电Em=E Um=UIm=I 1.计算与电流的热效应有关的量(如功、功率、热量)等2.电气设备“铭牌”上所标的一般为有效值3.保险丝的熔断电流为有效值
平均值 交变电流图像中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值 计算通过电路截面的电量
周期 完成一次周期性变化所用的时间 物理意义:表示交流变化快慢的物理量
频率 1s内完成周期性变化的次数 我国民用交变电流:
(四).电感和电容对交变电流的作用
1.电感:(1)感抗: (2)影响感抗的因素: (3)应用:
2.电容:(1)容抗: (2)影响容抗的因素: (3)应用:
二.疑难知识辨析
最大值、有效值和平均值的应用
(1)求电功、电功率、焦耳热以及确定保险丝的熔断电流等物理量时,要用有效值计算,正弦交流电的有效值为。其他交流电流的有效值只能根据有效值的定义来计算。
(2)求一段时间内通过导体横截的电量时要用平均值,。平均值的计算须用和计算,切记,平均值不等于有效值。
(3)在考虑电容器的耐压值时,则应根据交流电的最大值。
(4)有效值与平均值的含义不同:有效值是对能的平均结果,平均值是对时间的平均值。
三.对点例题分析
例1.有一正弦交流电源,电压有效值U=120V,频率为f=50Hz向一霓虹灯供电,若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0=60V,试估算在一个小时内,霓虹灯发光时间有多长?为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象?
例2.如图所示,求线圈由图示位置转过60°角的过程中,通过线圈某一横截面的电量.
例3.交流发电机的转子由B∥S的位置开始匀速转动,与它并联的电压表的示数为14.1V,那么当线圈转过30°时交流电压的瞬时值为__V。
例4.如图所示为一交变电流随时间变化的图象,此交流电的有效值是--------------------( )
A.10 A B.10 A
C.7 A D.7 A
例5.交流发电机转子有n匝线圈,每匝线圈所围面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,匀速转动的角速度为ω,线圈内电阻为r,外电路电阻为R。当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中,求:⑴通过R的电荷量q为多少?⑵R上产生电热QR为多少?⑶外力做的功W为多少?
四.针对训练
1.矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动,当线圈通过中性面时,下列说法中正确的是------------------------------------------------------------------------------------( )
A、穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势最大
B、穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势最大
C、穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势等于零
D、穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势等于零
2.一矩形线圈绕垂直磁场方向的轴在匀强磁场中转动,产生的交变电动势e = 20sin20πt V,由此可以判断-------------------------------------------------------------------------------------------( )
A.t = 0时,线圈平面和磁场垂直 B.t = 0时,线圈的磁通量为零
C.t = 0.05s时,线圈切割磁感线的有效速度最小 D.t = 0.05s时,e第一次出现最大值
3.线圈在匀强磁场中匀角速转动,产生的交变电流如图所示,则-----------------------( )
A.在A和C时刻线圈平面和磁场垂直
B.在B和D时刻线圈中的磁通量为零
C.从A时刻到B时刻线圈转动的角度为πrad
D.若从O时刻到D时刻经历的时间为0.02s ,则该交变电流在1.0s的时间内方向会改变100次
4.一个矩形线框的面积为S ,在磁感应强度为B的匀强磁场中,从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时,转速为n转/秒,则-----------------------------------------------------------------------( )
A.线框交变电动势的最大值为nπBS
B.线框交变电动势的有效值为nπBS
C.从开始转动经过1/4周期,线框中的平均感应电动势为2nBS
D.感应电动势瞬时值为e = 2nπBSsin2nπt
5. 一只氖管的起辉电压为50V ,把它接在u = 50sin314tV的交变电源上,在一个交变电压的周期内,氖管的发光时间为----------------------------------------------------------------------( )
A.0.02s B.0.01s C.0.015s D.0.005s
6.在图所示的电路中,如果交变电流的频率增大,1、2和3灯的亮度变化情况是( . )
A.1、2两灯均变亮,3灯变暗
B.1灯变亮,2、3两灯均变暗
C.1、2灯均变暗,3灯亮度不变
D.1等变暗,2灯变亮,3灯亮度不变
7. 如图所示,匀强磁场磁感应强度B=0.5 T,匝数为 n = 50 匝的矩形线圈,绕垂直于匀强磁场的转轴OO′匀速转动,每匝线圈长为L= 25 cm,宽为d= 20 cm.线圈每分钟转动 1500 rad,在匀速转动过程中,从线圈平面经过图示位置时开始计时.
(1)写出交流感应电动势e的瞬时值表达式;
(2)若每匝线圈本身电阻 r=0.02Ω,外接一阻值为 13Ω的用电器,使线圈与外电路组成闭合电路,写出交流感应电流i的瞬时值表达式;
(3)若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时,感应电动势 e′和感应电流i′的瞬时表达式如何?
(4)画出(1)(2)中的 e-t、i-t 图象.
8.将u = 110sin100πtV的交变电压接到“220V,100W”的灯泡两端,设灯丝的电阻不随温度变化,试求:(1)流过灯泡电流的最大值;(2)灯泡发挥的实际功率。
9.一闭合线圈在匀强磁场中做匀速转动,线圈转速为240r/min ,当线圈平面转动至与磁场平行时,线圈的电动势为2.0V 。设线圈从垂直磁场瞬时开始计时,试求:
(1)该线圈电动势的瞬时表达式;(2)电动势在s末的瞬时值。
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2(三)牛顿运动定律
1.(96B)下列物理量中属于标量的是 ( )
A.力 B.功 C.动能 D.加速度 E.温度 F.热量 G势能 H速度
2.(97)下列关于惯性的说法,正确的是 ( )
A.只有静止或做匀速直线运动的物体才具有惯性
B.做变速运动的物体没有惯性
C.有的物体没有惯性
D.两个物体质量相等,那么它们的惯性大小相等
3.(01)匀速行驶的公共汽车突然刹车时,车上乘客向前方倾倒,这是因为 ( )
A.当乘客随汽车匀速前进时已经受了一个向前的力,这个力在刹车时继续起作用
B.在刹车时,汽车对乘客施加一个向前的力
C.汽车具有惯性,因而促使乘客倾倒
D.乘客具有惯性,而汽车突然减速
4.(92B)关于运动和力的关系,下列说法中正确的是: ( )
A.物体受到的合外力越大,加速度越大
B.物体受到的合外力越大,速度越大
C.物体从静止开始在外力作用下做直线运动,当合外力逐渐减小时,速度也逐渐减小
D.物体原来做匀变速直线运动,当合外力逐渐增大时,速度也一定逐渐增大
5.(93B)在水平面上做匀加速直线运动的物体,在水平方向上受到拉力和阻力的作用。如果使物体的加速度变为原来的2倍。下列方法中可以实现的是 ( )
A.将拉力增大到原来的2倍 B.将阻力减少到原来的倍
C.将物体的质量增大到原来的2倍 D.将物体的拉力和阻力都增大到原来的2倍
6.(96A)物体放在地面上,人用力将竖直向上提起离开地面的瞬间,一定是 ( )
A.人对物体的力大于物体对人的力 B.人对物体的力等于物体对人的力
C.人对物体的力大于物体所受的重力 D.人对物体的力等于物体所受的重力
7.(95B)一个做直线运动的物体受到的合外力的方向与物体运动的方向一致,当合外力增大时,则物体运动的加速度和速度的变化是 ( )
A.加速度增大 B.加速度减小 C.速度增大 D.速度减小
8.(96B)一辆总质量是4.0×103kg的满载汽车,从静止出发,沿路面行驶,汽车的牵引力是6.0×103N,受到的阻力为车重的0.1倍。求汽车运动的加速度和20秒末的速度各是多大 (g取10m/s2)
9.(95B)质量为2kg的,物体置于水平粗糙地面上,用20N的水平拉力使它从静止开始运动,第4s末物体的速度达到24m/s,此时撤去拉力。求:
(1)物体在运动中受到的阻力;
(2)撤去拉力后物体能继续滑行的距离。
10.(02春)如图3-7所示,小型工作P以速率v1在光滑水平工作台上滑行;水平传送带AB段的长为L,以速度v2运行。工作P从A处滑上传送带,与传送带间的动摩擦因数为μ,在达到B点之前已经与传送带保持相对静止。讨论工件P在传送带上由A运动到B所用的时间。
(四)机械能
1.(94A)用300N的拉力F在水平面上拉车行走50m,如图4-1所示。已知拉力和水平方向夹角是37°。则拉力F对车做功为______J。若车受到的阻力是200N,则车克服阻力做功______J。(cos37°=0.8)
2.(95A)质量为2千克的物体做自由落体运动。在下落过程中,头2秒内重力的做的功是________J,第2秒内重力的功率是_________W。(g取10m/s2)
3.(95A)如图4-2所示,物体沿斜面匀速下滑,在这个过程中物体所具有的动能重力势能_________,机械能_________(填“增加”、“不变”或“减少”)
4.(93A)质量为m的石子从距地面高为H的塔顶以初速v0竖直向下运动,若只考虑重力作用,则石子下落到距地面高为h处时的动能为(g表示重力加速度) ( )
A.mgH+ B.mgH-mgh
C.mgH+-mgh D.mgH++mgh
5.(96A)如图3-5所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在将弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于能量的叙述中正确的是( )
A.重力势能和动能之和总保持不变
B.重力势能和弹性势能之和总保持不变
C.动能和弹性势能之和总保持不变
D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
6.(99)在下列几种运动中,遵守机械能守恒定律的运动是 ( )
A.雨点匀速下落 B.汽车刹车的运动
C.物体沿斜面匀速下滑 D.物体做自由落体运动
7.(99)改变汽车的质量和速度,都能使汽车的动能发生变化,在下面4种情况中,能使汽车的动能变为原来的4倍的是( )
A.质量不变,速度增大到原来的4倍 B.质量不变,速度增大到原来的2倍
C.速度不变,质量增大到原来的2倍 D.速度不变,质量增大到原来的8倍
8.(00)自由摆动的秋千,摆动的幅度越来越小,下列说法中正确的是 ( )
A.机械能守恒 B.能量正在消失
C.总能量守恒,正在减少的机械能转化为内能 D.只有动能和势能的相互转化
9.(00)打桩机的重锤质量是250kg,把它提升到离地面15m高处,然后让它自由下落,当重锤刚要接触地面时其动能为(取g=10m/s2) ( )
A.1.25×104J B.2.5×104J C.3.75×104J D.4.0×104J
10.(00)质量10g、以0.80km/s飞行的子弹与质量60kg、以10m/s奔跑的运动员相比( )
A.运动员的动能较大 B.子弹的动能较大
C.二者的动能一样大 D.无法比较它们的动能
11.(00)汽车发动机的额定功率为80kW,它以额定功率在平直公路上行驶的最大速度为20m/s,那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是 ( )
A.8000N B.4000N C.2500N D.1600N
12.(97)一个物体从长度是l、高度是h的光滑斜面顶端A由静止开始下滑如图3-4所示,物体滑到斜面下端B时速度的大小为
(五)振动和波
1.(92B)下列几种情况中,单摆做简谐振动的周期不发生变化的是: ( )
A.把摆长减小 B.使振幅减小
C.使摆球的质量减小 D.把它移到重力加速度较小的地方
2.(99)弹簧振子在做简谐运动的过程中,振子通过平衡位置时 ( )
A.速度值最大 B.回复力值最大
C.加速度值最大 D.位移值最大
3.(00)利用单摆测重力加速度的实验中,在保证摆角小于5°的条件下,下列说法中正确的是 ( )
A.增大摆长可以增大单摆的周期
B.增加摆球的质量可以增大单摆的周期
C.增大单摆的振幅可以增大单摆的周期
D.以上说法都不对
4.(00)某时刻,一列横波的图象如图5-9所示,由图可知这列波的 ( )
A.波长为10cm B.波长为20cm
C.振幅为4cm D.振幅为8cm
6.(02春)为了利用单摆较准确地测出重力加速度,可选用的器材为( )
A.20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台
B.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
C.100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台
D.100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台
7.一列横波的图象如图5-10所示,波的传播速度v=2m/s。由图可知,这列波的波长是________m,这列波的频率是_________Hz。
5.(01)北京地区的重力加速度取g=9.80m/s2,有一个单摆的摆长为2.45m,计算这个单摆的周期。
B
l
A
h
图3-4
0
10
20
30
x/cm
y/cm
4
-4
v
40
9
7
5
3
1
0
20
8
-20
y/cm
x/cm
6
4
2
图5-10
图3-7
v1
P
A
B
v2
F
37°
图4-1
V
图4-2
图3-5
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2第十一章《磁场》第四课时磁场对运动电荷的作用(洛伦兹力)
一、基础知识扫描
1、 洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力。
(1)大小:
(2)方向:左手定则
(3)做功特点:
2、 带电粒子在匀强磁场中的运动
(1)若v//B ,带电粒子以速度v做匀速直线运动
(2)若v⊥B ,若只受洛伦兹力,则带电粒子在与B垂直的平面内做匀速圆周运动。
①洛伦兹力F提供带电粒子所需的向心力
②轨道半径:
③运动周期、频率、角速度:
二、疑难知识点辨析
1、 安培力和洛伦兹力的关系
(1) 安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观实质。方向都由左手定则判断。
(2) 洛伦兹力不做功,安培力可以做功。
2、 带电粒子作圆周运动的圆心、半径及运动时间的确定:
(1) 圆心的确定:因为洛伦兹力F指向圆心,根据F⊥V,画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入点和射出点)的F的方向,沿两个洛伦兹力F画其延长线,两延长线的交点即为圆心。或利用圆心位置必定在圆中一根弦的中垂线上,作出圆心位置。
(2) 半径的确定和计算:利用平面几何关系,求出该圆的可能半径(或圆心角),并注意以下两个重要的几何特点:
1 粒子速度偏转角(α)等于回旋角(β ),等于弦切角(θ)的两倍,即α=β=2θ1
2 相对的弦切角(θ1)相等,与相邻的弦切角(θ2)互补,即θ1+θ2=1800
(3)时间的确定:利用回旋角(即圆心角β )与的弦切角的关系,或者利用四边形内角和等于3600等于求出圆心角的大小,由公式t=βT/3600可求出粒子在磁场中的运动时间。
(4)注意圆周运动的对称性应用
如从同一边界射入的粒子,从同一边界射出时,速度与边界的夹角相等。在圆形磁场区域内,沿半径方向射入的粒子,必沿半径方向射出。
二、对点例题分析
1、质子和α粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动,由此可知质子的动能E1和α粒子的动能E2之比E1∶E2等于( )
A、 4∶1 B、 1∶1 C、 1∶12 D、 2∶1
2、如图所示,质量为m,电量为q的带正电的物体,在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动,则( )
A 物体的速度由v减小到零所用的时间等于mv/ (mg+Bqv)
B 物体的速度由v减小到零所用的时间小于mv/ (mg+Bqv)
C 若另加一个电场强度为 (mg+Bqv)/q,方向水平向右匀强电场,物体做匀速运动
D 若另加一个强度为 (mg+Bqv)/q,方向竖直向上匀强电场,物体做匀速直线运动
3、两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中.设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径,T1、T2是它们的运动周期,则:
A、r1=r2,T1≠T2 B、r1≠r2,T1≠T2
C、r1=r2,T1=T2 D、r1≠r2,T1=T2
4、如图所示,有三束粒子,分别是质子(p)、氚核()和α粒子束,如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场,(磁场方向垂直纸面向里).上面四图中,哪个图正确的表示出这三束粒子的运动轨迹?
5、微观带电粒子带电q,质量为m,以速率v在匀强磁场中作匀速圆周运动,行半周的过程中(磁场磁感应强度为B,绕行半径为r)( )
A、 磁场力做功qBv·πr B、 磁场力做功为零
C、 磁场力冲量大小为mv D 、磁场力冲量大小为qBv·πr/v
6、质量和带电量都相同的两个粒子,以不同的速率垂直于磁感线方向射入匀强磁场中,两粒子的运动轨迹如图中①、②所示,粒子的重力不计,下列对两个粒子的运动速率v和在磁场中运动时间t及运动周期T、角速度的说法中正确的是:
A、 v1>v2 B、t1C、T1>T2 D、ω1=ω2
7、如图所示,在半径为R的圆内有一磁感应强度为B的向里的匀强磁场,一质量为m,电量为q的粒子(不计重力),从A点对着圆心O垂直射入磁场,从C点飞出,则下列说法中错误的是( )
A、 粒子带正电
B、 粒子的轨道半径为R
C、AC两点相距R
D、粒子在磁场中运动时间为πm/3qB
8、如图所示,一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽为d的匀强磁场中,穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为300,求:
(1)电子的质量;
(2)电子穿过磁场所用的时间。
三、针对训练
1、一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场.粒子的一段径迹如图所示.径迹上的每一小段都可近似看成圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减少(带电量不变),从图中情况可以确定( )
A.粒子从a到b,带正电
B.粒子从b到a,带正电
C.粒子从a到b,带负电
D.粒子从b到a,带负电
2、一个负离子,质量为m,电量为q,以速度v垂直于屏S经过
小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中,如图所示。磁感应强
度B的方向与离子的运动方向垂直,并垂直于图中纸面向里。
(1)离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离。
(2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P,证明:直线
OP与离子入射方向之间夹角θ跟t的关系是θ=Bqt/2m
3、如图所示,电子以指向圆心的初速度v从小孔M射入一具有弹性绝缘内壁、半径为R的圆形容器,容器内有匀强磁场,磁感应强度为B,电子与内壁碰撞2次后恰从M孔射出,设碰撞过程为弹性碰撞.已知电子质量为m,电量为e,求:(1)电子的初速度.
(2)电子在磁场中运动的时间.
4、摆长为L的单摆在匀强磁场中摆动,摆动平面与磁场方向垂直,如图所示。摆动过程中摆线始终绷直,若摆球带正电,电量为q,质量为m,磁感应强度为B,当球从最高处摆到最低处时,摆线上的拉力是多大?
5、如图所示,在平行于纸面的平面上建立一个xoy平面直角坐标系,在此坐标系的第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。一个反质子(质量与质子相同,电荷与质子等值反性)和一个α粒子从坐标原点O垂直磁场方向以相同速度v进入磁场中,速度方向与x轴夹角为300。已知,反质子的质量为m,带电量为e且为负电荷,α粒子的质量为4m,带电量为2e.
(1)反质子和α粒子在磁场中运动时间之比是多少
(2)分别求出这两个粒子射出磁场区时的位置坐标.
θ1
θ1
ββα
O
C
A
B
1200
V
C
A
O
300
M
α
V
V
V
αα
a
b
B
B
① ②
O
P
θ2
A
V
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2专题七 分子动理论和气体
1、已知某固体物质的摩尔质量为M0,该物质的密度为,物体的体积为V,NA为阿伏伽德罗常数,则该固体物质分子的直径d估算值可为( )
A、 B、 C、 D、
2、油膜法估测分子的大小实验中,若已知油的摩尔质量为M,密度为,油滴质量为m,油滴在液面上扩散后的最大面积为S,阿伏伽德罗常数为NA,那么( )
A、油滴分子的直径d= B、油滴分子的直径d=
C、油滴所含分子数 D、油滴所含分子数
3、下列说法正确的是( )
A、 把煤堆在墙角时间长了,墙内部也变黑,证明分子在不断扩散
B、 酒精和水混合后体积减小,证明分子间有间隙
C、 大风天看到风沙弥漫,尘土飞扬,这就是布朗运动
D、 布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的撞击引起的,固体小颗粒的体积越大,液体分子对它的撞击越多,布朗运动就越显著
4、以下关于分子势能和分子力说法正确的是( )
A、当分子间的距离是r0时,分子有最大势能,距离增大或减小时势能都变小
B、当分子间的距离是r0时,分子有最小势能,距离增大或减小时势能都变大
C、当分子间的距离是r0时,表现出来的分子力最小,距离减小时分子力变大
D、当分子间的距离是r0时,表现出来的分子力最大,距离减小时分子力变小
5、下列说法中正确的是( )
A、分子间既有引力作用又有斥力作用
B、分子间距离增大时,分子间的作用力随着增大
C、分子间距离增大时,分子势能可能减小也可能增大
D、分子平均动能越大,分子势能也越大
6、在弹性限度内,弹力的大小跟它的伸长或缩短的长度成正比,从分子间相互作用力跟分子间的距离的关系图象来看,最能反应这种规律的是( )
A、ab段 B、bc段 C、de段 D、ef段
7、对热现象的下列叙述不正确的是( )
A、物体的温度升高1,也可以说该物体的温度升高1K
B、0的水与273.15K的冰比较,它们的分子平均动能相同
C、物体吸收热量后温度一定要升高
D、热量不可以从低温物体传递给高温物体
8、下列说法中正确的是( )
A、 机械能全部变成内能是不可能的
B、 第二类永动机不可能制造成功的原因是因为内能既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从一种形式转化成另一个形式
C、 根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传给高温物体
D、 从单一热源吸收的热量全部用于做功是可以的
9、真空中两物体彼此接触,但它们之间没有发生热传递,其原因是( )
A、它们具有相同的内能 B、它们具有相同的分子平均速率
C、它们具有相同的温度 D、它们具有相同的比热
10、一定量的气体在某一过程中,外界对气体做功J,气体内能减小J,传递热量为Q,则下列各式正确的是( )
A、 W=J,U=J,Q=J
B、 W=J,U=J,Q=J
C、 W=J,U=J,Q=J
D、 W=J,U=J,Q=J
11、根据热力学定律和分子动理论,可知下列说法中正确的是( )
A、当分子间距离等于r0时,分子势能一定等于零
B、满足能量守恒定律的过程并不是都可以自发的进行
C、一定质量的气体,如果保持气体的温度不变而使体积减小,则压强将变大
D、温度相同时,分子质量不同的两种气体,其分子平均动能不一定相同
12、一质量为mkg,速率为v1m/s的铅弹(已知1kg铅温度升高1℃所需的热量为CJ),在它穿过一个固定的砂袋后,速率减小到v2m/s.若子弹在砂袋中克服摩擦力做功时,所产生的热量的40%为子弹所吸收,子弹在这一过程中温度升高了多少摄氏度?( )
A. B.
C. D.
13、设想在太空中有一团稀薄气体(原始星云),其温度极低,接近绝对零度,因此气团内的分子运动速率极小,甚至可以忽略不计,在分子力的作用下,下列现象可能发生的是( )
A、气团的体积将缩小,同时温度升高 B、气团的体积将缩小,同时温度降低
C、气团的体积将膨胀,同时温度升高 D、气团的体积将膨胀,同时温度降低
14、一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,体积增大.则:( )
A.气体分予的平均动能增大 B.气体分子的平均动能减少
C.气体分子的平均动能不变 D.条件不够,无法判定气体分子平均动能的变化
15、一定质量的理想气体处于某一平衡态,此时其压强为P0,欲使气体状态发生变化后压强仍为P0,通过下列过程能够实现的是( )
A、先保持体积不变,使气体升温,再保持温度不变,使气体压缩
B、先保持体积不变,使压强降低,再保持温度不变,使气体膨胀
C、先保持温度不变,使气体膨胀,再保持体积不变,使气体升温
D、先保持温度不变,使气体压缩,再保持体积不变,使气体降温
16、一定量气体可经不同的过程从状态(P1,V1,T1)变到状态(P2,V2,T2),已知T2>T1,则在这些过程中:( )
A.气体一定都从外界吸收热量 B.气体和外界交换的热量都是相等的
C.外界对气体所做的功都是相等的 D.气体内能的变化量都是相等的
17、如图所示,在竖直放置的圆柱形容器内,用活塞密封了一部分气体,活塞质量为m,横截面积为S,与容器间的摩擦不计。平衡时容器密闭气体的压强为p,外界大气压强为p0,当气体从外界吸收热量Q后,活塞上升的高度为h,则在此过程中,容器内气体内能增加了( )
A、Q B、Q-mgh C、Q-mgh- p0sh D、Q-psh
18、某一恒温水池底部有一气泡从池底缓慢上升,气泡内气体可视为理想气体,在气泡上升的过程中,气体质量不变,则下列判断正确的是( )
A、气泡内气体分子平均动能增大 B、气泡内气体分子的内能增大
C、气泡内气体分子平均距离增大 D、气泡内气体向外界放热
19、如图所示,活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,气缸壁与活塞都是绝热的,且它们之间的接触是光滑的,将该装置倒扣在被压缩的弹簧上,弹簧用线扎紧,此时弹簧的弹性势能为Ep,稳定后烧断线,弹簧推动活塞向上运动,经多次往复运动后,系统静止,气体的体积增大,经过此过程( )
A、气体的温度一定升高 B、Ep全部转化为气体的内能
C、Ep全部转化为系统的重力势能和缸内气体的内能
D、Ep部分转化为系统的重力势能和缸内气体的内能
20、如图所示,气缸内盛有定量的理想气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与气缸壁的接触是光滑的,但不漏气,现将活塞杆与外界连接,使它缓慢向右移动,这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功,若已知理想气体的内能只与温度有关,则下列说法正确的是( )
A、气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,因此此过程违反热力学第二定律
B、气体是从单一热源吸热,并未全用来对外做功,因此此过程不违反热力学第二定律
C、气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律
D、以上三种说法都不对。
21、如图中活塞将气缸分成甲、乙两气室,气缸、活塞(连同拉杆)均不导热、不漏气,以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能,则在拉杆缓慢向左拉的过程中( )
A、E甲不变,E乙减小 B、E甲增大,E乙不变
C、E甲增大,E乙减小 D、E甲不变,E乙不变
22、如图所示,直立气缸内有被活塞隔开的A、B两部分气体,已知气缸壁都是绝热的,两个活塞都能在气缸内无摩擦地上下滑动,其中活塞a是绝热的,活塞b能导热。通过活塞b对气体B慢慢加热,使活塞b移到气缸内的另一位置,则下列判断正确的是( )
A、 气体A中分子热运动的平均动能增大 B、气体A中分子热运动的平均动能不变
B、 气体B增加的内能等于它吸收的热量 D、气体B增加的内能小于它吸收的热量
23、如图所示,某容器内部有被隔板隔开的A、B两部分气体,A的密度大,B的密度小,抽出隔板并加热气体,使两气体混合均匀,设在此过程A、B两部分气体吸热Q,内能增量为,则( )
A、〈Q B、=Q C、〉Q D、无法比较
24、如图所示,固定容器及可动活塞P都是绝热的,中间有一可导热的固定隔板B,B的两边分别盛有气体甲和乙。现将活塞P缓慢地向B移动一段距离。已知气体的温度随其内能的增加而升高,则在移动P的过程中( )
A、外力对乙做功,甲的内能不变 B、外力对乙做功,乙的内能不变
C、乙传递热量给甲,乙的内能增加 D、乙的内能增加,甲的内能不变
25、如图所示的容器A、B中各有一个可自由移动的轻活塞,活塞下面是水,上面是大气;大气压恒定,A、B的底部有带有阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热。原先A中水面比B中的高,打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,最后达到平衡,在这个过程中( )
A、大气压力对水做功,水的内能增加 B、水克服大气压力做功,水的内能减小
C、大气压力对水不做功,水的内能不变 D、大气压力对水不做功,水的内能增加
A
B
K
甲
乙
B
P
r
0
a
b
c
d
e
f
F
A
B
A
B
b
a
甲
乙高三物理周日练习 (2005.10.09)
一、本题共10小题,每小题4分,共40分。在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全选对的得4分,有选错或不答的得0分。
1. 关于摩擦力,以下正确的叙述是
A.静止的物体,可以受到滑动摩擦力
B.运动的物体,可以受到静摩擦力
C.滑动摩擦力只能对物体做负功,不能对物体做正功
D.静摩擦力只能对物体做正功,不能对物体做负功
2.物体从A点静止出发,做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动,到达B点时恰好停止。在先后两个运动过程中:
A.物体通过的路程一定相等。 B.加速度的大小一定相同。
C.平均速度一定相同。 D.时间一定相同。
3.两个相同的可视为质点的小球A和B,质量均为m,用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O,并用长度相同的细线连接A、B两个小球,然后,用一水平方向的力F作用在小球A上,此时三根线均处于伸直状态,且OB细线恰好处于竖直方向如图所示。如果两小球均处于静止状态,则力F的大小为
A. B. C. D.
4.如图所示,物块A、B上下重叠(接触面平行斜面)沿斜面匀速下滑,斜面体在水平地面上静止不动。A与B间动摩擦因数为,A、B的质量均为m,则:
A.A与B间摩擦力为mgcos
B.A与B间摩擦力为mgsin
C.B与斜面间摩擦力为2mgsin
D.地面对斜面体的摩擦力为0
5.一列简谐横波沿x轴正方向传播,传播速度为10m/s。当波传到x=5m处的质点P时,波形如图所示。则以下判断正确的是
A.这列波的周期为0.4s
B.再经过0.4s,质点P第一次回到平衡位置
C.再经过0.7s,x=9m处的质点Q到达波峰处
D.质点Q到达波峰时,质点P恰好到达波谷处
6.人造地球卫星在圆形轨道上绕地球运转,它的轨道半径、周期和环绕速度的关系是
A.半径越小,速度越小,周期越小
B.半径越小,速度越大,周期越小
C.半径越大,速度越大,周期越小
D.半径越大,速度越小,周期越小
7.一个人把重物加速上举到某一高度,则下列说法正确的是
A.物体所受合外力对它所做的功等于它的动能的增量
B.人对物体所做的功等于物体机械能的增量
C.人对物体所做的功和重力对物体所做的功的代数和等于物体机械能的增量
D.克服重力所做的功等于物体的重力势能的增量
8.如图所示,一轻质弹簧上端固定,下端挂一物体,在弹簧原长位置A点给物体以一竖直向下的初速度,到B点物体速度为零,然后被弹簧拉回,竖直向上运动,整个过程弹簧的形变都在弹性限度内,下列说法正确的是:
A. 物体从A下降到B的过程中,动能不断减小。
B. 物体从A下降到B的过程中,加速度不断减小。
C. 物体从A下降到B与从B上升到A的过程中,速率均是先增大后减小。
D. 物体从A下降到B的时间与从B上升到A的时间相同。
9、如图所示,固定在桌面上的L形木块中,abcd为3/4圆周的光滑轨道,a是最高点,在圆心正上方,dp面水平。今将质量为m的小球在d正上方高h处由静止释放,让其自由下落到d处进入轨道运动,则: (C)
A.在h一定的情况下,小球能否到a点与这的质量m有关
B.无论怎样改变h的大小,都不可能使小球既通过a点又落回轨道之内
C.只要改变h的大小,就能使小球在过a点以后又落回轨道之内
D.要使小球从a点越过dp飞到p点右方是可能的
10.上表面粗糙的小车静止在光滑的水平面上,一滑块从车的左端以水平速度υ冲上小车,下列说法正确的是
A.只要υ足够大,滑块一定能从小车的右端冲出小车
B.若滑块能冲出小车,则不论υ多大,滑块脱离小车时小车的位移为定值
C.若滑块能冲出小车,则υ越大,小车在滑块脱离时的位移越小
D.若滑块不能冲出小车,则滑块的初速度υ越大,滑块相对小车滑动的时间越短
二、填空题(每题6分, 4题,共24分)
11.宇航员站在一星球表面上,竖直向上以υ0的初速度抛出一个小球,经时间t小球回到抛出点,则这一星球表面的重力加速度为 ;已知该星球的半径为R,则该星球的第一宇宙速度为 (即:人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动必须具有的速度)。
12.一辆汽车紧急刹车时,滑行的距离为s;那么当它以原有速度行驶而进行转弯时,其最小转弯半径R= 。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。
13.“蹦极”是一项勇敢者的运动,如图所示,某人用弹性橡皮绳拴住身体自高空P处自由下落,在空中感受失重的滋味,若此人质量为50kg,橡皮绳长20m,人可看成质点,g取10m/s2,则此人从点P处由静止下落至橡皮绳刚伸直(无伸长)时,人的动量为 kg.m/s;若橡皮绳可相当一根劲度系数为100N/m的轻弹簧,则此人从P处下落到
m时具有最大速度。
14.水平传送带以恒定速度υ匀速传动,一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上,若小木块与传送带间动摩擦因数为μ,则当小木块与传送带相对静止时,小木块在传送带上滑行的距离是 ;在整个相对运动的过程中,转化为内能的能量为 。
三.本题共6小题,共86分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.如图所示,质量为0.78kg的金属块放在水平桌面上,在与水平成37°角斜向上、大小为3.0N的拉力F作用下,以2.0m/s的速度向右做匀速直线运动。求:
(1)金属块与桌面间的动摩擦因数。
(2)如果从某时刻起撤去拉力,撤去拉力后金属块在桌面上滑行的最大距离。(sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2)
16.做简谐运动物体的周期公式为 ,其中m为物体的质量,k为物体做简谐运动时受到的回复力 大小与位移x大小的比值。利用上面的结论,结合单摆的简谐运动,证明:单摆的周期公式为 (其中l为单摆的摆长,g为当地的重力加速度)
17.如图所示,质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点,与O点处于同一水平线上的P点处有一根光滑的细钉,已知OP = L/2,在A点给小球一个水平向左的初速度v0,发现小球做圆周运动恰能通过跟P点在同一竖直线上的最高点B.则:
(1)小球到达B点时的速率?
(2)若不计空气阻力,则初速度v0为多少?
(3)若初速度v0=3,则在小球从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功?
18.建筑工地常用气锤打桩,设锤的质量为M=50kg,锤从高2.5m处自由落下,打在质量为m=30kg的桩上,锤和桩不分离,结果桩打下0.1m深,求打桩过程受到的平均阻力。(g取10m/s2)
19.如图所示,在光滑的水平面上沿直线按不同的间距依次排列着质量均为m的滑块,1、2、3、……(n-1)、n,滑块P的质量也为m。P从静止开始在大小为F的水平恒力作用下向右运动,经时间T与滑块1碰撞,碰撞后滑块便粘连在一起。以后每经过时间T就与下一滑块碰撞一次,每次碰撞后均粘连在一起,每次碰撞时间极短,每个物块都可简化为质点。求:
(1)第一次碰撞后瞬间的速度及第一次碰撞过程中产生的内能
(2)发生第n次碰撞后瞬间的速度Vn为多大
(3)第n-1个滑块与第n个滑块间的距离Sn-1
20.一质量M=2kg的长木板B静止在光滑的水平面上,B的右端与竖直挡板的距离为S=0.5m.一个质量为m=1kg的小物体A以初速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B,当B与竖直挡板每次碰撞时,A都没有到达B的右端.
设定物体A可视为质点,A、B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失,g取10m/s2.求:
(1) B与竖直挡板第一次碰撞前的瞬间A、B的速度值各是多少?
(2)最后要使A不从B上滑下,木板B的长度至少是多少?
Sn-1
S2
S1
S
B
A
v0
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2《交变电流》第二课时 变压器
一.基础知识扫描
1.主要构造:(1)闭合铁芯;(2)绕在铁芯上的原副线圈.
2.工作原理:
3.理想变压器:
(1)功率关系:
(2)电压关系:
(3)电流关系:
(4)各物理量变化关系:当理想变压器的原副线圈的匝数不变而变压器的负载发生变化时,①输入电压决定了输出电压;②输出电流决定了输入电流;③输出功率决定了输入功率.
4.几种常见的变压器:(1)自耦变压器:
(2)互感器:
二.疑难知识辨析
变压器习题一般解题思路:
1.电压思路:变压器原、副线圈的电压之比为;
当变压器有多个副绕组时,只要绕在同一闭合铁芯上,任意两线圈之间总有
2.功率思路:理想变压器的输入、输出功率为P入=P出,即P1=P2;
当变压器有多个副绕组时,P1=P2+P3+……
3.电流思路:对只有一个副绕组的变压器有;
当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+……
4.原理思路:变压器原线圈中磁通量发生变化,铁芯中相等;
当遇到“”型变压器时有:=+
5.(变压器动态问题)制约思路:
(1)电压制约:当变压器原、副线圈的匝数比一定时,输出电压U2由输入电压决定,即U2=U1,可简述为“原制约副”。
(2)电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比一定,且输入电压U1确定时,原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定,即I1=I2,可简述为“副制约原”。
(3)负载制约:
①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定,P2=P负1+P负2+…;
②变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定,I2=;
③总功率P总=P线+P2
三.对点例题分析
例1.如图所示,理想变压器原副线圈匝数比为n1:n2=4:1,原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一定交变电压后,两电阻的电功率之比 ,两电阻两端电压之比 。
例2.如图,为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流强度,则-----------------( )
A.保持U1及P的位置不变,K由a合到b时,I1将增大
B.保持U1及P的位置不变,K由b合到a时,R消耗的功率减小
C.保持U1不变,K合在a处,使P上滑,I1将增大
D.保持P的位置不变,K合在a处,若U1增大,I1将增大
例3.一台理想变压器原线圈匝数n1=1100匝,两个副线圈的匝数分别是n2=60匝,n3=600匝,若通过两个副线圈中的电流强度分别是I2=1 A,I3=4 A,求原线圈中的电流强度.
例4.一理想变压器的初级线圈为n1=100匝,次级线圈n2=30匝,n3=20匝,一个电阻为48.4Ω的小灯泡接在次级线圈n2与n3上,如图所示.当初级线圈与e=220sinωt的交流电源连接后,变压器的输入功率是-----( )
A.10W B.20W C.250W D.500W
例5.如图所示为某变压器对称铁芯的示意图。已知此时原线圈a、b两端输入交流电压“u=220sinωt(V),原线圈匝数n1=22匝,副线圈匝数n2=6匝.则副线圈cd端输出的电压的有效值为---------( )
A.15 V B.30V C.60V D.120V
四.针对训练
1.在某交流电路中,有一正在工作的变压器,原、副线圈匝数分别为n1=600,n2=120,电源电压U1=220 V,原线圈中串联一个0.2 A的保险丝,为保证保险丝不被烧毁,则( )
A.负载功率不能超过44 W B.副线圈电流最大值不能超过1 A
C.副线圈电流有效值不能超过1 A D.副线圈电流有效值不能超过0.2 A
2.如图所示,某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节。原线圈两端电压为一最大值不变的正弦式交变电流,在其他条件不变的情况下,为使变压器输入功率增大,可使( )
A.原线圈匝数n1增加 B.副线圈匝数n2增加
C.负载电阻R的阻值增大 D.负载电阻及的阻值减小
3.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数n1∶n2∶n3=3∶2∶1,副线圈Ⅱ上接有“8 V,8 W”的灯泡L1、L2,副线圈Ⅲ上接有“6 V,9 W”的灯泡L3、L4,原线圈上接有电阻R1=3Ω,当a、b两端接交变电源后,L1、L2正常发光,则交变电源的输出功率为----------( )
A.24 W B.34 W
C.36 W D.72 W
4.如图所示,在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在图示变压器铁芯的左右两个臂上,当通以交流电时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半通过中间的臂,已知线圈1、2的匝数比为N1∶N2=2∶1,在不接负载的情况下-----( )
A.当线圈1输入电压220 V时,线圈2输出电压为110 V
B.当线圈1输入电压220 V时,线圈2输出电压为55 V
C.当线圈2输入电压110 V时,线圈1输出电压为220 V
D.当线圈2输入电压110 V时,线圈1输出电压为110 V
5.如图所示,理想变压器的原线圈与灯泡A串联后,加上交流电压U1,副线圈两端电压为U2,接有B和C两个灯泡,若A、B、C是三个相同的灯泡,且均正常发光,则U1∶U2为----------------( )
A.4∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.1∶1
6.一理想变压器,原线圈匝数n1=1100,接在电压220V的交流电源上。当它对11只并联的“36V,60W”灯泡供电时,灯泡正常发光。由此可知该变压器副线圈的匝数n2= _______,通过原线圈的电流I1=__ __A。
7.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为n1:n2=4:1,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R相连接组成闭合回路。当直导线AB在垂直于导轨平面的匀强磁场中沿导轨匀速向右作切割磁感线运动时,安培表A1的读数为12mA,那么安培表A2的读数为-----( )
A.3mA B.48mA C.0 D.与R阻值大小有关
8.(1)、(2)两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上220伏的交流电压时,测得c、d间与g、h间的电压均为 110伏。若分别在c、d两端与g、h两端加上110伏的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为-----------------------------( )
A.220伏,220伏; B.220伏,110伏;
C.110伏,110伏; D.220伏,0;
9.图所示的变压器为理想变压器,A和V分别为交流电流表和交流电压表。若输入变压器电压的有效数值不变,则电键闭合前后两表读数的变化情况是---( )
(A)安培表读数变大,而伏特表读数变小
(B)安培表读数变小,而伏特表读数变小
(C)安培表读数变大,而伏特表读数不变
(D)安培表读数变小,伏特表读数不变
10.一台理想变压器如图所示,现有两个均标有“6V、0.9W”和一个标有“3V、0.9W”字样的小灯泡,要使它们接在副线圈的同一电路中,且都能正常发光,请在图中画出连接电路并计算原线圈中的电流强度。
B
C
A
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2江苏省盐城中学高三月考物理试题 2005.3
命题人:王志荣
一、选择题(本题共10小题,计40分,每小题至少有一个选项符合题意)
1.关于声波和电磁波的共性和异性,在下列说法中正确的是 ( )
A.它们都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象
B.它们都只能在弹性介质中传播
C.当它们由一种介质进入另一种介质时,它们的频率都不变
D.当它们由空气进入另一种介质时,它们的波速和波长都变小
2.下列说法中正确的是 ( )
A.气体压强越大,分子的平均动能越大
B.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性
C.外界对气体作正功,气体的内能可能不变
D.温度升高,物体内每个分子的热运动速率都增大
3.一交流电压的图象如图1所示,将该交流电压加
在一阻值为22 Ω的电阻两端,下列说法中正确的是( )
A.该电阻消耗的功率为1100 W
B.该交流电压的瞬时值表达式为u=110 sin100πt(V)
C.并联在该电阻两端的交流电压表的示数为110 V
D.流过电阻的电流方向每秒改变50次
4.一个等腰直角三棱镜的截面如图2所示,一细束绿
光从AC面的P点沿平行于底面AB方向射入棱镜后,经AB面反射,再从BC面的Q点射出,且有PQ∥AB(图中未画出光在棱镜内的光路)。如果将一细束蓝光沿同样的路径从P点射入三棱镜,则从BC面射出的光线是 ( )
A.仍从Q点射出,出射光线平行于AB
B.仍从Q点射出,出射光线不平行于AB
C.可能从Q′点射出,出射光线平行于AB
D.可能从Q″点射出,出射光线平行于AB
5.一列简谐波沿X轴传播,在t1=0.05s和t2=0.1s时刻的波形分别如图3中实线和虚线所示,则这列波的波速可能是 ( )
A.11m/s B.22m/s
C.33m/s D.43m/s
6. 家用电烙铁在长时间使用过程中,当暂时不使用时,如果断开电源,电烙铁会很快变凉,而再次使用时,温度不能及时达到要求.如果长时间闭合电源,又浪费电能.为改变这种不足,某学生将电烙铁改成如图4所示电路,其中R0是适当的定值电阻,R是电烙铁.则 ( )
A.若暂不使用,应断开S
B.若再次使用,应闭合S
C.若暂不使用,应闭合S
D.若再次使用,应断开S
7.如图5所示,分别用两个恒力F1和F2先后两次将质量为m的物体从静止开始,沿着同一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端,第一次力F1的方向沿斜面向上,第二次力F2的方向沿水平向右,两次所用时间相同.在这两个过程中 ( )
A.F1和F2所做功相同
B.物体的机械能变化相同
C.F1和F2对物体的冲量大小相同
D.物体的加速度相同
8.如图6所示,在一固定水平放置的导体闭合圆环上方,有一条形磁铁,从离地面高h处,由静止开始下落,最后落在地面上.下落过程中从圆环中心穿过圆环,而不与圆环接触.若不计空气阻力,下面说法正确的是 ( )
A.磁铁下落过程中,圆环中的电流方向先顺时针后逆时针(从上向下看圆环)
B.磁铁下落过程中,磁铁的加速度始终小于g
C.磁铁下落过程中,磁铁的机械能不变?
D.磁铁落地时的速率有可能大于
9.一轻质弹簧,上端悬挂于天花板,下端系一质量为M的平板,处在平衡状态.一质量为m的均匀环套在弹簧外,与平板的距离为h,如图7所示,让环自由下落,撞击平板.已知碰后环与板以相同的速度向下运动,使弹簧伸长.则 ( )
A.若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总动量守恒
B.若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总机械能守恒
C.环撞击板后,板的新的平衡位置与h的大小无关
D.在碰后板和环一起下落的过程中,它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功
10.如图8所示,ABCD是固定的水平放置的足够长U形金属导轨,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上放一金属棒ab,给ab一个水平向右的冲量,使它以初速v0运动起来,最后静止在导轨上,在导轨是光滑和粗糙两种情况下 ( )
A.安培力对ab所做的功相等
B.电流通过整个回路做功相等
C.整个回路产生的热量相等
D.到停止运动时,两棒运动距离相等
二、填空题(本题共3小题,计20分)
11.一列简谐波沿直线传播,A、B、C是直线上的三个质点.如图9所示,某时刻波传到了B点,A点刚好在波谷,已知3m<<5m,AB=5m,T=0.1s。再经过0.5s,C质点第一次到达波谷,则该波的波长= m, AC之间的距离为 m.
12.如图10所示A、B、C、D是匀强电场中正方形的四个顶点,已知A、B、C点的电势分别为UA=15V,UB=3V,UC=-3V,由此可知D点电势UD= V.
13.某种透明物质做成一个等腰直角三棱镜,如图所示,一束单色光以600的入射角从AB侧面射入,而从AC侧面射出时,出射光线偏离入射光线300,则在AC侧面发生光的折射时,折射角等于 ,此物质的折射率等于 。
三、计算题(本题共6小题,计90分,解答应写出必要的文字说明和主要的运算过程)
14.某物体在宇宙飞船中,当飞船以a=g/2的加速度匀加速上升时,在某高处物体与宇宙飞船中水平支持物相互挤压的力为地面处重力的3/4,则此时飞船离地心的距离是多少?(地球半径R=6.4×103Km,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2)
15.如图12所示,已知电阻R1 =3Ω, R2 = 4Ω,滑动变阻器R的总电阻R =12Ω,设电源的内阻r =1Ω,当滑动触头P位于R最右端时,电流表的读数为1.5A.求:
(1)电源电动势;
(2)若P位于R中央时,理想电流表和电压表的读数各是多少?
16.如图13所示,AB为斜轨道,与水平方向成45°角,BC为水平轨道,两轨道在B处通过一段小圆弧相连接,一个质量为m的小物块,自轨道AB的A处从静止开始沿轨道下滑,最后停在轨道上的C点,已知A点高h,物块与轨道间的滑动摩擦系数为,求:
(1)物块沿轨道AB段滑动的时间t1与沿轨道BC段滑动的时间t2之比值t1/t2.。
(2)使物块匀速、缓慢地沿原路回到A点所需做的功。
17.在磁感强度B=0.5T的匀强磁场中,有一个正方形金属线圈abcd,边长L=0.2m,线圈的ad边跟磁场的左侧边界重合.如图14所示,线圈的电阻R=0.4Ω,用外力使线圈从磁场中运动出来.一次是使线圈从左侧边界匀速平动移出磁场;另一次是以ad边为轴,匀速转动出磁场,两次所用时间都是0.1s.
求:两次外力分别对线圈做的功W1和W2.
18.根据量子理论,光子的能量E与动量P之间的关系式为E =PC,其中C为光速,由于光子有动量,照到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强,这就是“光压”用I表示
⑴一台二氧化碳气体激光器发出的激光,功率为P0,射出的光束横截面积为S,当它垂直照射到一物体表面并被物体全部反射时,激光对物体表面的光压I多大?
⑵有人设想在宇宙探测中用光为动力推动探测器加速,探测器上安装有面积极大,反射率极高的薄膜时,每平方米面积上辐射功率为1.35Kw,探测器总质量为m=100Kg,薄膜面积为4×104m2,求此时探测器的加速度大小.
19.如图15所示,在倾角为θ=37°的足够长的绝缘斜面上,带负电的物块A和不带电的绝缘物块B正沿斜面上滑,斜面处于范围足够大的匀强电场中,场强方向平行于斜面向下.当A刚要追上B发生碰撞时,A的速度VA=1.8m/s方向沿斜面向上,B的速度恰为零.A、B碰撞时间极短,且A的电荷没有转移,碰后瞬间A的速度V1=0.6m/s,方向仍沿斜面向上.第一次碰后经0.6sA的速率变为V2=1.8m/s,在这段时间内两者没有再次相碰.已知A与斜面间的动摩擦因数μ=0.15,B与斜面间的动摩擦因数极小,可认为无摩擦.A、B均可视为质点,它们的质量分别为mA=0.5Kg,mB=0.25Kg,匀强电场的场强E =6×106N/C,,g=10m/s2,求
⑴A、B第一次碰撞后瞬间B的速度多大?
⑵第一次碰后的0.6s内B沿斜面向上最多滑多远?
⑶物块A所带的电量.
D
C
B
A
B
C
A
B
A
θ
E
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
d
b
c
a
图2
图5
P
R
R1
R2
V
A
图11
C
B
A
60°
P
Q
Q
Q
C
B
A
图3
图4
F2
m
F1
m
图1
图6
图7
图8
图9
图10
图12
图13
图14
图15
vA《第八章 分子热运动 能量守恒 气体》
第二课时 内能 能量守恒
一、基础知识扫描
1、分子平均动能:(1)定义 (2)标志
2、分子势能:(1)定义 (2)相对性 (3)分子势能与分子里做功的关系
3、内能:(1)定义 (2)内能与哪些因素有关 (3)改变内能的两种方式
4、能量守恒定律是自然界普遍存在的客观规律,物体内能在改变的过程中同样遵守能量守恒。热力学第一定律实质上就是能量守恒定律的的具体体现。在物体的内能改变过程中,通过热传递把内能从一个物体转移到另一个物体,通过做功把内能从一种形式转化到另一种形式。
二、疑难知识辨析
1、由于分子的运动是热运动,所以分子的平均动能由温度决定,即温度是分子平均动能的标志,或者说温度是分子运动的宏观体现。
2、关于分子势能必须注意:①分子间势能是相对的,所以,分子势能的数值在选取零势能位置后才有意义。通常选无穷远(r>10r0)为零势能点.②分子间的距离是不断变化的,因此,随着分子力做功,分子势能也不断变化,与弹力做功影响弹簧的弹性势能的变化一样,当分子力作正功时分子势能减小,反之,当分子力做负功时,分子势能增加。
3、关于内能,①一切物体的分子都在永不停息的作无规则运动,且分子间存在相互作用力,所以任何物体都有内能。②分子热运动的总动能可理解为组成物体的分子数与分子平均动能的乘积。③分子势能是相对的,可以讨论内能的改变,但不能确定内能的大小,且在任何情况下,物体的内能都不会为零。④物体的内能既然是指宏观物体所具有的能,所以其标志应为物质的摩尔数、温度和物体的体积。⑤物体的内能不同于宏观物体的机械能。
4、改变物体内能的方式有做功和热传递两种。①当通过做功改变物体的内能时,这个功必须能使物体的温度或体积发生改变②外界对物体做功会导致物体的内能增加,反之,当物体对外做功时,物体的内能将减小。③热传递改变物体内能的过程,实质是能从一个物体通过热传递转移到另一个物体的过程。④作功和热传递都能改变物体内能,它们在改变物体的内能上是等效的,但是在本质上有所不同,做功是内能与其他形式的能之间的转化,热传递是内能在不同物体之间的转移。
三、对点例题分析
例1、有关物体内能,下列说法正确的是 ( )
A.1克 0℃的水的内能比1克0℃的冰内能大
B.电流通过电阻后,电阻发热,它的内能增加是通过“热传递”方式实现的
C.气体膨胀,它的内能一定减小
D.橡皮筋被拉伸时,分子间是能增加
例2、当物体的内能增大时,下列说法正确的是 ( )
A.物体一定吸收了热量
B.外界一定对物体做了功
C.物体不可能放出热量
D.物体有可能对外界作功
例3、温度相同的氧气和氢气,其分子的平均动能是否相同?
例4、当分子间距离由10r0减小到0.5r0的过程中,分子势能如何变化?
例5、一杯开水的分子动能一定比一盆冷水的分子动能大,这句话对吗?
四、针对训练
1、关于物体内能及其变化,下列说法正确的是 ( )
A、物体的温度改变时,其内能必定改变
B、物体对外做功,其内能不一定改变,向物体传递热量,其内能不一定改变。
C、对物体做功其内能必定改变,物体向外放出一定热量其内能必定改变
D、若物体与外界不发生热交换,则物体的内能必定不改变
2、下列叙述正确的是 ( )
A、物体的内能与物体的温度有关,与物体的体积无关
B、物体的温度越高,物体中分子无规则运动越激烈
C、物体的体积改变,内能可能不变
D、物体在压缩时,分子间存在着斥力,不存在引力
3、关于分子势能,下列说法中正确的是( )
A、分子间表现为引力时,分子间距离越小,分子势能越大
B、分子间表现为斥力时,分子间距离越小,分子势能越大
C、物体在热胀冷缩时,分子势能发生变化
D、物体作自由落体运动时,分子势能越来越小
4、有甲、乙两种气体,如果甲气体分子的平均速率大于乙气体分子的平均速率,则( )
A、甲的温度一定高于乙的温度
B、甲的温度一定低于乙的温度
C、甲的温度一定等于乙的温度
D、甲的温度可能低于乙的温度
5、有关温度的概念,下列说法中正确的是 ( )
A、某物体温度为0℃,则其中每个分子的温度都是0℃
B、温度是物体分子热运动平均速率的标志
C、温度是物体分子热运动平均动能的标志
D、温度可以从高温物体传递到低温物体,达到热平衡时两物体温度相同
6、100℃的水和100℃的水蒸气相比较 ( )
A、它们水分子的平均动能相等
B、它们的内能相等
C、水蒸气的内能大
D、水蒸气的内能可能大于、小于、等于水的内能
7、物体的内能与下列哪些物理量有关
A、物体的质量 B、物体的体积 C、物体的温度 D、物体的速度
8、把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒的底部,当很快向下压活塞时,由于被压缩的气体骤然发热,温度升高,达到乙醚的燃点,使浸有乙醚的棉花燃烧起来,此试验目的是要说明 ( )
A、做功可以增加物体的热量 B、做功可以升高物体的温度
C、做功可以改变物体的内能 D、做功一定可以增加物体的内能
9、当分子间距离大于10r0(r0是分子平衡位置间距离)时,分子力可以认为是零,若规定此时分子势能为零,当分子间距离是平衡位置距离r0时,下面说法正确的是 ( )
A、分子力是零,分子势能也是零 B、分子力是零,分子势能不是零
C、分子力不是零,分子势能是零 D、分子力不是零,分子势能不是零
10、如果取分子间的距离r= r0 (r0=10-10m)时为分子势能的零势能点,则r< r0时,分子势能为 值;r> r0时,分子势能为 值。如果取r→∞时分子势能为零势能点,则r> r0时,分子势能为 值。r< r0时,分子势能为 值.(填“正”“负”“零”)
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2江苏省盐城中学高三年级综合考试物理试题(2006.03)
第一卷(选择题共40分)
一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.
1.下列说法中正确的是
A.所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.外界对气体做了功,气体的内能可能不发生变化
C.一定质量的理想气体,当温度升高时,一定是外界对它做了正功
D.一定质量的理想气体,当温度升高时,它的体积可能增大
2.下列说法中可行的是
A.将地球上所有海水的温度降低0.1℃,以放出大量内能供人类使用
B.制造一种机器,把物体与地面摩擦所产生的热量全部收集起来再全部加以使用
C.只要对内燃机不断进行改进,它可以把气体的内能全部转化为机械能
D.即使没有漏气,也没有摩擦的能量损失,内燃机也不可能把内能全部转化为机械能
3.下列关于波的叙述中正确的是
A.光的偏振现象表明光是一种横波
B.超声波可以在真空中传播
C.由v=λf可知,波长越长,波传播得越快
D.当日光灯启动时,旁边的收音机会发出“咯咯”声,这是由于电磁波的干扰造成的
4. 下列说法中正确的是
A.α粒子散射实验的结果证明了原子核是由质子和中子组成的
B.在核反应中,质量数和电荷数都守恒
C.铀235只要俘获中子就能进行链式反应
D.太阳不断地向外辐射大量能量,太阳质量应不断减小,日地间距离应不断增大,地球公转速度应不断减小,
5.用a、b两束单色光分别照射同一双缝干涉装置,在距双缝恒定距离的屏上得到图示的干涉图样,其中图(甲)是a光照射时形成的,图(乙)是b光照射时形成的。则关于a、b两束单色光,下述说法中正确的是
A.a光光子的能量较小
B.水中a光传播的速度较大
C.若用a光照射某金属时不能打出光电子,则用b
光照射该金属时肯定打不出光电子
D.若a光是氢原子的核外电子从第四轨道向第二轨道跃迁时产生的,则b光可能是氢原子的核外电子从第三轨道向第二轨道跃迁时产生的
6.正负电子对撞后湮灭成二个频率相同的光子,对撞前电子的动能忽略不计。已知普朗克恒量为h,电子质量为m,电量为e,电磁波在真空中传播速度为c。则生成的光子射入折射率为的水中,其波长为
A. B. C. D.
7.如图所示,有一个理想变压器,原线圈输入交变电压
u=10sin50(V),O为副线圈中心抽出的线头,电路中
两个电阻R的阻值相同,开关S闭合前后,原线圈的
电流分别为I1和I2,则I1:I2等于
A.4:1 B.1:2 C.1:1 D .2:1 D.4:1
8.静止在匀强磁场中的原子核,衰变为新核Y和粒子,已知粒子的速度垂直于磁场,则下列说法中,正确的是:
A.衰变方程为:
B.核Y与α粒子的动量大小之比为1:1
C.核Y与α粒子在磁场中运动的周期之比为
D.核Y与α粒子在磁场中运动的半径之比为
9.如图所示,轻质弹簧下面挂一个质量为m的物体,物体在竖
直方向作振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点
时,弹簧正好为原长。则物体在振动过程中
A. 物体在最低点时的弹力大小应为2mg
B. 弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
C. 物体的最大弹性势能等于2mgA
D. 物体的最大动能应等于2mgA
10.如图所示,在同一条直线上两个振动源A、B相距6m,振动频率相等,时刻A、B开始振动,且都只振动一个周期,振幅相等,振动图象A为甲,B为乙。若A向右传播的波与B向左传播的波在时相遇,则
A. 两列波在A、B间的传播
速度均为10m/s
B.两列波的波长都是4m
C.在两列波相遇过程中,中
点C为振动加强点
D.时刻B点经过平
衡位置且振动方向向下
第二卷(非选择题共110分)
二、本题共2小题,共20分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答.
11.(8分)利用打点计时器所记录的纸带来研究小车的运动情况,某学生实验中的记录纸带如图所示,其中相邻两计数点中间还有四个点未画出。已知所用电源的频率为50Hz,则小车运动的加速度a= ______m/s2,打B点时小车运动的速度v=______m/s。
12.(12分)为测量一个大约200欧姆的定值电阻Rx的阻值,现备有下列器材:
①毫安表一块 ( ) (量程:0 ~ 10mA)
②电阻箱一个R1( ) (阻值范围:0.1 ~999.9Ω)
③滑动变阻器一只R2( ) (变化范围:0 ~20Ω)
④直流电源E=3V(内阻约几欧姆)
⑤单刀单掷开关一只S1和单刀双掷开关一只S2
另:导线若干
请设计一个电路,能较准确的测出待测电阻的阻值。
(1)在下图所示的虚线框中画出电路图,标明所用器材的代号。
(2)在实物图上用笔线代替导线连好电路图。
三、本题共6小题,共90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位..
13.(14分)宇航员在月球表面附近自h高处以初速度v0水平抛出一个小球,测出小球的水平射程为L,已知月球半径为R,若在月球上发射一颗卫星,它在月球表面附近绕月球做圆周运动的周期多大?
14.(14分)如图所示的圆柱形容器中盛满折射率n=2的某种透明液体,容器深为H,底部直径L=2H,在容器底部圆心正上方h高度处有一点光源S,
(1)求S发出的光从液体上方观察所照亮液体表面的面积
(2)如在容器底部安装一块平面镜,要使S发出的光从液体上方观察照亮整个液体表面,h应该满足什么条件?
15.(14分) 如图所示,在垂直于xOy的坐标平面方向有足够大的匀强磁场区域,其磁感应强度为B=1T,方向垂直纸面向里,一质量,电荷量的带正电的质点(重力忽略不计),以的速率通过坐标原点O,而后历时飞经x轴上的A点。试求带电质点做匀速圆周运动的圆心坐标,并在坐标系中画出轨迹示意图。
16.(16分)某同学设计了一种测定风力的装置,其原理如图所示,迎风板与一轻弹簧的一端N相接,穿在光滑的金属杆上,弹簧是绝缘材料制成的,其劲度系数k=1300N/m,自然长度L0=0.5m,均匀金属杆用电阻率较大的合金制成,迎风板面积S=0.5㎡,工作时总是正对着风吹来的方向,电路中左端导线与金属杆M 端相连,右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好,限流电阻的阻值 R=1Ω,电源的电动势E=12v,内阻r=0.5Ω。合上开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U1=3.0v;如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧,电压表的示数变为U2=2.0v,求:
(1)金属杆单位长度的电阻;
(2)此时作用在迎风板上的风力;
(3)若风(运动的空气)与迎风板作用后速
度变为零,已知装置所在处的空气密度
为1.3kg/m3 求风速为多大?
17.(16分)如图所示,abcd为质量M=2㎏ 的导轨,放在光滑绝缘的水平面上,另有一根质量m=0.6㎏的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上,PQ棒左边靠着绝缘的竖直立柱e、f,导轨处于匀强磁场中,场以00′为界,左侧的磁场方向竖直向上,右侧的磁场方向水平向右,磁感强度都为B=0.8T.导轨的bc段长L=0.5m,其电阻r=0.4Ω,金属棒的电阻R=0.2Ω,其余电阻均可不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数为0.2.若导轨上作用一个方向向左、大小为F=2N的水平拉力,设导轨足够长,g取10m/s2.试求:
(1)导轨运动的最大加速度;
(2)导轨的最大速度;
18.(16分)有一倾角为θ的斜面,其底端固定一挡板M,另有三个木块A、B和C,它们的质量分别为mA=mB=m,mC=3m,它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A放于斜面上并通过一轻弹簧与挡板M相连,如图所示,开始时,木块A静止在P处,弹簧处于自然伸长状态.木块B在Q点以初速度v0向下运动,P、Q间的距离为L.已知木块B在下滑过程中做匀速直线运动,与木块A相撞后立刻一起向下运动,但不粘连.它们到达一个最低点后又向上运动,木块B向上运动恰好能回到Q点.若木块A仍静放于P点,木块C从Q点处开始以
初速度 向下运动,经历同样过程,最后木块C停在斜面的R点,求:
(1)木块与斜面间动摩擦因数;
(2)AB一起向下运动到达最低点时,弹簧的弹性势能;
(3)P、R间的距离L'的大小.
江苏省盐城中学高三年级综合考试物理试题(2006.03)
答题纸
]]]
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
11、 ,
12、
三、本题共6小题,共90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
13、(14分)
二、本题共2小题,共20分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答
Q
P
B
B
o′
o
f
e
d
c
b
a
F
风
迎风板
M
N
V
R
16、(16分)
17、(16分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
18、(16分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
14、(14分)
15、(14分)
座位号
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
一、本题共10小题,每小题4分,共40分
x
y
A
O
0.85cm
S
h
L
H
B
C
D
0.55cm
原理图
A
盐城中学高三综合考试物理试题·第 5 页 共 5页高三物理周练九(2006.4.25)
第一卷(选择题共40分)
一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在1-5小题给出的四个选项中,只有一个选项正确.在6-10小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.
1.下列说法中正确的是
A. 分别用绿光和紫光照同一金属表面都能发生光电效应,逸出光电子的最大初动
能相同
B.(钍)经过一系列的α和β衰变,成为,铅核比钍核少16个中子
C.α粒子散射实验的现象是:绝大多数α粒子穿过金箔后发生角度比较大的偏转
D.天然放射现象中β射线是大量的原子被激发后,从原子中脱出的内层电子
2.下列说法中正确的是
A.分子间距离增大时,分子间的引力增大,斥力减小
B.分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小
C.分子间距离增大时,分子势能一定增加
D.分子间距寓增大时,分子势能一定减小
3.如图所示,x为未知的放射源,L为薄铝片,若在放射源和计数器之间加上L后,计数器的计数率大幅度减小,在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,则x发出的射线是
A.α射线和β射线
B.纯α射线
C.α射线和γ射线
D.纯γ射线
4.如图所示,与锌板相连的验电器的铝箔 原来是张开的,现在让弧光灯发出的光经一狭缝后照射到锌板,发现在锌板上形成明暗相间的条纹,同时与锌板相连的验电器的铝箔张角变大,以上实验事实说明:
A.光具有波粒二象性
B.验电器的铝箔原来带负电
C.锌板上亮条纹是平行等宽度的
D.若改用激光器发出的红光照射锌板,观察到验电器的铝箔张角则一定会变得更大
5.计算机光驱的主要部分是激光头,它可以发射脉冲激光信号,激光扫描光盘信息时,激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统,再经过计算机显示出相应信息。如果光敏电阻自动计数器的示意图如图所示,其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻,此光电计数器的基本工作原理是
A.当有光照射R1时,处理系统可获得高压也可 获低压
B.当有光照射R1时,处理系统一定获得低压
C.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次
D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次
6.有关原子及原子核方面的知识,下列说法正确的是
A.放射性物质衰变时放出来的r光子,是原子从高能级向低能级跃迁时产生的
B.科学实验中所选用的示踪原子,其元素的半衰期通常很大
C.某次裂变反应亏损的质量为△m,则释放的核能为△mc2
D.轻核聚变要在很高的温度下才能发生
7.如图所示,一定质量的理想气体,由平衡状态M变化到平衡状态N,在这个过程中,
气 体必然
A.对外界做功
B.内能增加
C.从外界吸热
D.向外界放热
8.如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道运行,地球的中心位于椭圆的—个焦点上.A为椭圆轨道的近地点,B为椭圆轨道的远地点.则卫星从A点开始沿椭圆轨道运行的—个周期内
A.动能先减小后增大
B.机械能先增大后减小
C.加速度先减小后增大
D.加速度先增大后减小
9.如图所示为两例简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图,已知甲波向左传,乙波
向右传. 下列说法正确的是
A.甲波的速度v1比乙波的速度v2大
B.两列波的速度一样大
C.由于两波振幅不等,故两列波相遇时不会 发生 干涉现象
D.两列波相遇时会发生干涉且x=0.5cm 处为振动加强的点
10.如图所示,竖直平面内放一直角杆AOB,杆的水平部分粗糙,竖直部分光滑,两部分各套有质量相等的小球A和B,A、B间用不可伸长的轻绳相连,以下说法中正确的是
A.若用水平拉力向右缓慢地拉A,则A受到的摩擦力不变
B.若用一定的速度向右匀速拉A,则A受到的摩擦力不变
C.若用一定的速度向右匀速拉A,则A受到的摩擦力比缓慢拉A时要大
D.若用一定的速度向下匀速拉B,则A受到的摩擦力比缓慢拉A时要大
第二卷(非选择题共110分)
二、本题共2小题,共20分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答.
11.(9分)1849年,法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光的速度。他采用的方法是:让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过,经镜面反射回来,调节齿轮的转速,使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央,由此可测出光的传播速度。若齿轮每秒转动n周,齿轮半径为r,齿数为P,齿轮与镜子间距离为d,则齿轮的转动周期为________,每转动一齿的时间为________,斐索测定光速c的表达式为c=____________。
12.(11分)今需要组装一个单量程的欧姆表,所给
电池的电动势为1.5V,内阻可忽略不计, 其他可供选择的主要器材有:
(1)电流表A1(量程0~100μA,内阻1500Ω)
(2)电流表A2(量程0~1mA,内阻1000Ω)
(3)变阻器R1(阻值范围0~300Ω)
(4)变阻器R2(阻值范围0~800Ω)
①在方框内完成组装欧姆表的电路图;
②在组装时,电流表选用 (用代号表示),变阻器选用 (用代号表示)。
③在上面组装的单量程欧姆表中,如电流表的表盘刻度分为四等分,如图所示。其中A为电流表的零刻度,作为单量程欧姆表,刻度E表示的阻值为______Ω,刻度C表示的阻值为______Ω.
三、本题共6小题,共90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位..
13.(14分)如图所示,质量为m的小球用长为l的轻绳悬挂于O点,小球静止于竖直方向上的P点。现用一水平恒力F将小球由P点移动到Q点,OQ与竖直方向成θ角。某同学认为此过程中力F所做功为W=mgl(1-cosθ)。
你同意上述解法吗?若同意,说明理由;若不同意,求出你认为正确的答案,与前一种结果比较,两种求法求得的功大小有什么关系,也要说明理由。
14.(14分)载人飞船在起飞阶段,宇航员的血液处于超重状态,严重时会发生黑视,甚至危及生命.
(1) 假设飞船起飞时的加速度大小为a=60m/s2,方向竖直向上,宇航员躺在飞船内的水平躺椅上,则躺椅对他的作用力约为他重力的多少倍 (g取10m/s2)
(2) 为使宇航员适应(1)中的情况,必须进行专门训练,若训练时宇航员乘坐的座舱在水平面内做半径R=20m,加速度大小为a=60m/s2的匀速圆周运动,则座舱每分钟至少应转过多少圈 (取π2=10,答案可保留根号)
15.(14分)图甲是证实玻尔关于原子内部能量量子化的一种实验装置的示意图,从电子枪A射出的电子进入充有氦气的容器B中,在O点与氦原子核碰撞后进入速度选择器C,而氦原予则由低能级被激发到高能级.速度选择器C由两个同心圆弧电极P1和P2组成,电极间场强方向沿半径方向.当两极间加电压U时,只允许具有确定能量的电子通过,并进入检测装置D,由检测装置D测出电了产生的电流I.改变电压,同时测出I的数值,就可以确定碰撞后进入速度选择器的电子能量分布.为研究方便:①忽略电子重力;②设电子与原子碰撞前原子静止,原子质量比电子大得多,碰撞后原子虽被稍微移动但仍可忽略电子的这一能量损失,即假设碰撞后原子仍不动;③当电子与原子做弹性碰撞时,电子损失的动能传给原子,使原子内部能量增加.
(1)设速度选择器两端电压为UV时,允许通过的电子动能为EleV.试写出EleV与UV的关系式.设通过速度选择器的电子轨迹半径r=2m,电极P1与P2的间隔d=0.1m,两极间场强的大小处处相等.
(2)如果电子枪射出的电予动能Ek=50eV,改变P1与P2之间的电压U,测得电流I,得到U-I图线如图3-(乙)所示.图线表明当电压U分别为5.00V、2.88V、2.72V、2.64V时,电流出现峰值.试说明U=5.00V与U=2.88V时,电子和氦原子碰撞时电子能量的变化情况.求出氦原子三个激发态的能级En,设基态能量E1=0。
16.(16分)如图所示1-1(a)是某人设计的一种振动发电装置,它的结构是一个半径为r=0.1 m的有20匝的线圈套在辐向形永久磁铁槽中,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布[其右视图如图(b)].在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2 T.线圈的电阻为2Ω,它的引出线接有8Ω的电珠L,外力推动线圈的P端,作往复运动,便有电流通过电珠.当线圈向右的位移随时间变化的规律如图1-2所示时(x取向右为正):
图1-1 图1-2
(1)试画出感应电流随时间变化的图象[在图(b)中取逆时针电流为正].
(2)求每一次推动线圈运动过程中的作用力.
(3)求该发电机的输出功率。(摩擦等损耗不计)
17.(16分)如图甲所示,A和B是长为L、间距为d的平行金属板,靶MN垂直固定在它们的右端。在A、B板上加上方形波电压,如图乙所示。电压的正向值为U0,反向值为,周期为T。现有质量为m、带电量为+q的粒子连续从AB的中点O以平行于金属板的方向射入。设所有粒子都能穿过电场打到靶上,而且每个粒子在AB间的飞行时间均为T,不计粒子重力的影响。试问:
(1)粒子射入平行金属板时的速度多大?
(2)t=时刻入射的粒子打到靶上的位置距靶中心点O’多远?
(3)t=时刻入射的粒子打到靶上时动能多大?
18.(16分)如图所示,倾角θ=37°的固定斜面AB长L=18m,质量为M=1kg的木块由斜面中点C从静止开始下滑,0.5s后被一颗质量为m=20g的子弹以v0=600m/s沿斜面向上的速度正对射入并穿出,穿出速度u=100m/s.以后每隔1.5s就有一颗子弹射入木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入木块对子弹的阻力相同.已知木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37=0.80°.求:
(1)在被第二颗子弹击中前,木块沿斜面向上
运动离A点的最大距离?
(2)木块在斜面上最多能被多少颗子弹击中?
(3)在木块从C点开始运动到最终离开斜面的
过程中,子弹、木块和斜面一系统所产生的
热能是多少?
高三物理周练答题纸(2005. 4.25)
]]]
0.5
16、(16分)
分析与解答: ⑴从图1-2可以看出,线圈往返的每次运动都是匀速直线运动,速度
线圈做切割磁感线运动产生的感应电流每次运动过程中都是恒定不变的.由于感应电动势ε=nBLv,式中L是线圈每一周的长度,即2πr,所以
感应电流 .
从图1-3中可以看出线圈沿x正方向运动时,产生的感应电流是顺时针的(从右向左看).于是可得到如图1-4所示的电流随时间变化的图象.
⑵由于线圈每次运动都是匀速直线运动,所以每次运动过程中推力必须等于安培力.
.
⑶发电机的输出功率即灯的电功率.
17. (1)在水平方向粒子作匀速直线运动,有
(2)在竖直方向,从~T时间内,粒子向上作初速为零的匀加速运动,有
17、(16分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
粒子在T~时间内,由于此时的加速度大小,所以粒子先向上减速后向下加速,此阶段位移s2=0。
综上所述,有
(3)在竖直方向,从~T时间内,有
在~T时间内,粒子以加速度向上作类竖直上抛运动,有
带电粒子在水平方向一直作匀速直线运动,所以带电粒子穿过电场后打到靶上的动能为
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
18(1)木块到A点的最大距离为:m
(2)共有三颗子弹击中木块。
(3)三颗子弹穿过木块所产生的内能为:
J
木块在斜面上滑行产生的内能为:ΔU2=μMgcosθs=24J
总共产生的内能为:ΔU=ΔU1+ΔU2=10434J。
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
14、(14分)
解:(1)设宇航员质量为m,宇航员受躺椅作用力为F,根据牛顿第二定律得:
F-mg=ma …………(5分)
∴ …………(2分)
(2)设座舱每分钟至少转n圈,座舱的角速度 ① …………(2分)
由牛顿第二定律:6mg=mRω2 ② …………(3分)
解①②得:n=圈 …………(2分)
15、(14分)
分析与解答:
⑴电子在圆弧速度选择器通过,做半径为的圆周运动,所需向心力来自指向圆心的电场力,此时电场线的方向是背离圆心方向的。因为
所以, eV
Ek=10UeV表明圆弧速度选择器P1P2间加上电压U时,通过的电子也就是能完成圆周运动到达检测装置D的电子,其动能大小一定是10UeV.
⑵电子枪A射出的电子动能为50eV,从U-I图线看,当P1P2间电压U=5.00V时,电流出现最大值,表明通过速度选择器的电子动能是50eV,电子与氦原子核做弹性碰撞,无能量损失。当U=2.88V时,电流又是一个峰值,通过速度选择器的电子动能是28.8V,说明电子与氦原子发生碰撞时了能量,氦原子吸收了(50-28.8)eV=21.2eV的能量。因为设氦原子基态能量为0,所以第一激发能量为E1=21.2eV。当U=2.72V时,电流又是一个峰值,通过速度选择器的电子动能是27.2eV,说明电子与氦原子发生碰撞时损失了能量,氦原子吸收了(50-27.2)eV=22.8eV的能量。因为设氦原子基态能量为0,所以第二激发态能量为E2=22.8eV。当U=2.64V时,电流又是一个峰值,通过速度选择器的电子动能是26.4eV,说明电子与氦原子发生碰撞时损失了能量,氦原子吸收了(50-26.4)eV=23.6eV的能量,因为设氦原子基态能量为0,所以第三激发态能量为E3=23.86eV。
甲 v1
乙 v2
-1.0
-3.0
-2.0
3.0
2.0
1.5
1.0
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
11、 1/n , 1/np , 2dnp
12、(2) A2 , R2 (3) 0 , 1500
三、本题共6小题,共90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
13、(14分)
解.这种解法是错误的。
正确的解法为
且≥W
因为W=mgl(1-cosθ)是认为力所做的功全部用来增加小球的重力势能。实际上,小球在水平恒力作用下并不处于平衡状态,力做的功除了增加小球的重力势能,还增加了小球的动能;如果Q点是最高点,那么两者相等
E
D
C
B
A
0
x/cm
y/cm
二、本题共2小题,共20分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 b b c a d cd abc ac bd ac
一、本题共10小题,每小题4分,共40分
θ
θ
O
Q
P《电场》第一课时电荷守恒、库仑定律
1、 基础知识扫描
1、电荷 电荷守恒定律
(1) 自然界中存在两种电荷:
(2) 元电荷:
(3) 点电荷:
(4) 电荷守恒定律:
(5) 获取电荷的方法:
2、库仑定律
(1) 内容:
(2) 公式:
(3) 适用条件:
2、 疑难知识点辨析
1、库仑定律与万有引力定律的比较
库仑定律 万有引力定律
表达式
适用条件 真空中的点电荷间的作用力 任何两个有质量的物体之间的相互作用
r 两点电荷间的距离 两物体的质心间的距离
常量 静电力常量 万有引力常量
测量方法 库仑扭秤实验 卡文迪许扭秤实验
作用方式 通过电场对另一电荷产生力的作用 通过引力场对另一物体产生力的作用
2、库仑定律的应用
(1) 真空中两电荷间库仑力的大小由公式计算,方向由同种电荷相斥,异种电荷相吸判断。
(2) 两个带电体间库仑力
均匀分布的绝缘带电球体间的库仑力仍用公式计算,公式中r为两球心之间的距离。
两导体球体间库仑力可定性比较:用r表示两球心间距离,则当两球带同种电荷时,;反之当两球带异种电荷时,。
(3)两带电体间的库仑力是一对作用力与反作用力。
3、 对点例题分析
1、 关于点电荷的概念,下列说法正确的是( )
A、 当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看做点电荷
B、 只有体积很小的带电体才可以看做点电荷
C、 体积很大的带电体一定不能看做点电荷
D、 对于任何带电体,总可以把它看做电荷全部集中在球心的点电荷
2、 半径相同的两个金属小球,A,B带有电荷量相等的电荷,相隔一定距离,两球之间的相互吸引力的大小是F,今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开。这时,A、B两球之间的相互作用力的大小是( )
A、 B、 C、 D、
3、如图所示,两根细线拴着两个质量相同的小球A、B,上、下两根细线中的拉力分别为TA、TB,现使A、B带同种电荷,此时上、下细线受力分别为, ,则( )
A、 B、
C、 D、
4、如图所示,用两根等长的细线各悬一个小球,并挂于同一点,已知两球质量相同,当它们带上同种点电荷时,相距r1而平衡,若使它们的电量都减少一半,待它们重新平衡后,两球间的距离将( )
A.大于 B、等于 C、小于 D、不能确定
5、一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能很好,管内部有两个完全一样的弹性金属小球A和B(如图所示),分别带电荷量Q和-Q。两球从图中位置由静止释放,则两球两次经过图中位置时,A球的瞬时加速度为释放时的( )倍。
6、固定的两个带正电的点电荷q1和q2,电量之比为1:4,相距为d 。引入第三个电荷q3,若q3能处于平衡状态,对q3的位置、正负、电量有何要求?
四、针对训练
1、下列说法正确的是( )
A、点电荷就是体积很小的带电体
B、根据可知,当时,
C、两个相同的球心相距r的金属球,带有等量同种电荷Q时的库仑力
D、两个点电荷的电量不变,只使它们之间的距离成为原来的一半,则它们之间库仑力变为原来的两倍
2、一个摆球带有正电荷的单摆,其摆长为L,周期为T,现将一个带负电的小球放在单摆的悬点处,设单摆的周期变为,则()
A、 B、 C、 D、无法确定
3、带电量为q1、q2质量分别为m1和m2的两带异种电荷的粒子,其中,均在真空中。两粒子除相互之间的库仑力外,不受其他力的作用。已知两粒子到某固定点的距离皆保持不变,由此可知两粒子一定做 运动,该固定点距两带电粒子的距离之比L1∶L2为 。
4、真空中A、B两个点电荷相距为L,质量分别为m和2m,它们由静止开始运动(不计重力),开始时A的加速度大小为a,经过一段时间,B的加速度大小也为a,且速率为v,那么此时A、B两点电荷间的距离为 ,点电荷A的速度为 。
5、如图所示,一半径为R的绝缘球壳上均匀带有+Q的电荷量,另一电荷量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷受力为零,现在球壳上挖去半径为r (r<6、真空中两个点电荷相距10cm,它们之间相互作用力大小为。当它们合在一起时,成为一个带电量为的点电荷。问原来两电荷的带电量各是多少?”某同学求解如下:
根据电荷守恒定律:
根据库仑定律:
以代入(1)式得:
解得
根号中的数值小于0,经检查,运算无误。试指出求解过程中的问题并给出正确的解答。
7、如图所示,q1、q2、q3 分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为,q2与q3之间的距离为,且每个电荷都处于平衡状态。
(1) 如q2为正电荷,则q1,q3为何种电荷?
(2) q1、q2、q3三者电荷量大小之比是多少?
8、已经证实,质子、中子都是由称为上夸克和下夸克的两种夸克组成的,上夸克带电为,下夸克带电为,e为电子所带电的大小。如果质子是由三个夸克组成的,且各个夸克之间的距离都是,.试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力(库仑力)。
q3
q2
q1
+q
O
r
TB
TA
B
A
B
A
r1
PAGE
2周练20
班级 学号 姓名
1、用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,以下说法正确的是 ( )
A.用图a所示电路时,E测<E真 B.用图a所示电路时,r测<r真
C.用图b所示电路时,E测<E真 D.用图b所示电路时,r测<r真
2、关于使用多用电表测电阻,以下说法正确的是 ( )
A.先调整定位螺丝,使指针停在电阻值∞处 B.先将表笔短接调零,再选挡测量
C.如测量电路中电阻,可将表笔与它并接 D.用手捏住表笔与电阻,以防接触不良
3、用多用电表测直流电压U和测电阻R时,若红表笔插人多用电表的“+”插孔,则( )
A.测U时电流从红表笔流入多用电表,测R时电流从红表笔流出多用电表
B.测U和测R电流均从红表笔流出多用电表
C.测U和测R电流均从红表笔流入多用电表
D.测U时电流从红表笔流出多用电表,测R时电流从红表笔流入多用电表
4、一量程为100μA的电流表,内阻为100Ω,现串联一个9900Ω的电阻将它改装成电压表,该电压表的量程是 V.用它来测量电压,表盘指针位置如图所示,该电压的大小是 V.
5、 万用表的欧姆挡有4档,分别为×1Ω,×10Ω,×100Ω,×1000Ω,现用它来测一未知电阻值,当用×100Ω挡测量时,发现指针的偏转角度很小,为了使测量结果更准确,测量前应进行如下两项操作,先 ,接着 ,然后再测量并读数.
6、某同学用以下器材测量电阻:
①安培计、②电阻箱、③单刀双掷电键(这种电键在掷刀a倒向b时ab接通,倒向c时ac接通)、④待测电阻、⑤电源、⑥限流电阻,如图所示。实验方法是利用单刀双掷电键分别将电阻箱和待测电阻接入电路,用电阻箱替代待测电阻的方法来测定待测电阻的阻值。
(1)在图中完成电路的连接(其中有二条导线已连接好)。
(2)本实验中电键应先接通的是含有 (填待测电阻或电阻箱)的电路。用电键变换电路,调节电阻箱时,应使两次测量的 大小相同,这时待测电阻的值可以从 上读出。
7、图中为示波器面板,屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形。
(1)若要增大显示波形的亮度,应调节 旋钮。
(2)若要屏上波形线条变细且边缘清晰,应调节 旋钮。
(3)若要将波形曲线调至屏中央,应调节 与 旋钮。
8、如图所示,P是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管(其长度计为L,约50cm,直径计为D,约10cm),镀膜材料的电阻率ρ已知,管的两端有导电箍MN。现给你米尺,伏特表V,安培表A,电源E,滑动变阻器R,电键K和若干导线。请设计一个测定膜层厚度d的实验方案。
(1)实验中应测定的物理量是 ;
(2)在虚线框中用符号画出测量电路图。
(3)计算膜层厚度的公式是 。
9、在测定金属的电阻率的实验中,金属导线长约0.8m,直径小于lmm,电阻在5Ω左右,实验步骤如下:
(1)用米尺测量金属导线的长度,测三次,求出平均值上.在金属导线三个不同的位置上用 测量直径,求出平均值d.
(2)用伏安法测量金属导线的电阻R。试把图(甲)中所给的器材连接成测量R的合适的路。图中安培表的量程为0.6A,内阻接近1Ω;伏特表的量程为3V,内阻为几千欧;电源的电动势为6V,变阻器的阻值为0~20Ω.在闭合电键前,变阻器的滑动触点应处于正确位置.
(3)用上面测得的金属导线长度L,直径d和电阻R,可根据电阻率的表达式
ρ= 算出所测金属的电阻率.
10、在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20KΩ,电流表的内阻约为10Ω,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图所示.
(1)根据各点表示的数据描出I—U图线,由此求得该电阻的阻值Rx= Ω(保留两位有效数字).
(2)画出此实验的电路原理图.
11、如图所示为某人测电阻的电路图,其中R1、R2为已知电阻,R3为电阻箱,Rx为待测电阻,G是灵敏电流计。R为滑线变阻器,E为电源,K为电键.
⑴请根据电路图在实物图上连出对应导线.
⑵若调节R3阻值等于R0时,电流计G中恰无电流流过,则Rx .
12、把电流表改装成电压表的实验中,所用电流表G的满偏电流Ig为200μA,内阻估计在400-600 之间。
(1)按图12测定电流表G的内阻Rg,需要选用合适的器材,现有供选用的器材如下:
(A)滑动变阻器(阻值范围0-200 )
(B)滑动变阻器(阻值范围0-1750 )
(C)电阻箱(阻值范围0-999 )
(D)电阻箱(阻值范围0-99999 )
(E)电源(电动势6V,内阻0.3 )
(F)电源(电动势12V,内阻0.6 )
按实验要求,R最好选用________,最好选用______,E最好选用_______。(填入选用器材的字母代号)
(2)假定由上述步骤已测出电流表内阻Rg=500 ,现在通过串联一个24.5k 的电阻把它改装成为一个电压表,此电压表的量程为__________。
(3)图13是测定未知电阻Rx的电路图,图14是电路中所需要的器材(虚线框内为上述已改装好的电压表),请按电路图画出连线,将所示器材接成实验电路。
(4)测量时,电流表的读数为0.20A,而改装后的电
压表的表头读数如图15所示,那么Rx的阻值等于_________。
13、图1为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I—U关系曲线图。
(1)为了通过测量得到图1所示I—U关系的完整
曲线,在图2 图3两个电路中应选择的是图 ;
简要说明理由:
。
(电源电动势为9V,内阻不计,滑线变阻器的阻值为
(0-100Ω)。
(2)在图4电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻R1=250Ω。由热敏电阻的I—U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为 V;电阻R2的阻值为 Ω。
(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子:
。
图15
图14
图13
图12
⑥
⑤
④
③
②
①
R0
RX
c
b
a
3
A
0.6
+
+
-
PAGE
1第十章《恒定电流》 课时一 部分电路欧姆定律
一:基础知识扫描
1、 电流:
(1)电流形成的条件:①自由电荷;②电势差.
(2)电流是表示电流强弱的物理量,定义式I =q/t,它与导体截面大小无关,是标量。(3)电流的微观表述:在横截面积为s的导体中,假若单位体积内有n个自由电子(电 子电量为e),它们以速率v定向移动,则电流可表示为: I = nevs;
(4)电流的方向:
(5)电流的单位:
2、 电阻定律:表达式R=/s,比例系数反映了导电性能的好坏,称为电阻率。
3、半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间.
半导体的特性:热敏特性、光敏特性、掺杂特性。
4、超导现象
(1)温度降低时,金属材料的电阻率减小,当达到某一数值时,电阻突然为零的现象称为超导现象.
(2)导体由普通状态向超导状态转变时的温度称为转变温度,显然超导体的转变温度越高越有实际应用价值.目前发现一些转变温度较高的氧化物,转变温度已提升到125K以上,称为高温超导体.
5、部分电路欧姆定律:
(1)公式: I =U/R;
(2)适用范围:金属、电解液导电,但不适用于气体导电。只适用纯电阻电路,而不适用于非纯电阻电路。
(3)伏安特性曲线:如图1所示,直线斜率的物理意义表示导体阻值的倒数,即tan =1/R,故导体2的阻值大于导体1的阻值.
二:疑难知识辨析
1、材料的电阻率由材料本身性质决定,与制成导体的形状无关,不同的材料其电阻率不一样,电阻率越小,其导电性能越好。材料的电阻率随温度的变化而变化,纯金属材料的电阻率随温度的升高而变大,半导体材料的电阻率随温度的升高而变小.
2、电阻定律与欧姆定律的比较
(1)两个定律都是实验定律,但研究对象不同.欧姆定律研究的是电路中电流与电压、电阻三者之间的关系,电阻定律研究的是导体的电阻与材料、长度、横截面积之间的关系.
(2)两个定律都涉及电阻,两个定律从不同的角度指出:电阻反映了导体本身的一种性质,与导体本身的因素有关,与导体所在的电路因素或是否接入电路无关,它反映了导体导电性能的好坏;电阻率是反映导体材料本身导电性能的,与制成导体的形状无关。
3、串、并联电路的特点
(1)串联电路的特点: (2)并联电路的特点:
各处的电流强度相等:I=I1=I2=…… 各支路电压相等:U=U1=U2=U3=……=Un
分压原理: 分流原理:I1R1=I2R2=I3R3=……=InRn
总电阻:R=R1+R2+R3+……+Rn 总电阻:
电路两端电压:U=U1+U2+U3+……+Un 电路中的总电流;I=I1+I2+……In
三:对点例题分析
例1、某次闪电中,持续的时间约0.005s,所形成的平均电流约 6×104A.若闪电过程中移动的电量以 0.5A的电流通过电灯,可供灯照明的时间多长?
例2、如图1所示电解池内,通电2s各有3C的正、负电荷分别通过截面AB,求电路中的电流.
例3、当电阻两端的电压变为原来的1/2时,流过电阻的电流减少0.5A,则当电阻两端电压增为原来的2倍时,流过电阻的电流多大?
例4、把一根横截面直径是d,电阻是R的均匀电阻丝拉制成直径是d/10的均匀丝后,它的电阻值变为 ( )
A. B.10000R C. D.100R
例5、一个标有“220V、60W”的白炽灯泡,加上的电压U由零逐渐增大到220V,在此过程中,电压(U)和电流(I)的关系可用图2所示图线表示,题中给出的图中的四个图线中,肯定不符合实际的是 ( )
例6、如图3所示电路中,电阻R1=R2=R3=R4=4,A、B间所加电压U =2.4V,若在a、b间接一个理想电压表时,其读数为___V,在a、b间接一个理想电流表时,其读数为____A.
四、针对训练:
1.对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流?( )
A.有可以自由移动的电荷 B.导体两端有电压
C.导体内存在电场 D.导体两端加有恒定的电压
2.关于电流,下列说法中正确的是 ( )
A.通过导线截面的电量越多,电流越大 B.电子运动的速率越大,电流越大
C.单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大
D.因为电流有方向,所以电流是矢量
3、横截面积为S的导线中,通有I的电流.已知导线每单位体积中有n个自由电子,每个自由电子的电量是e,自由电子定向移动的速率是v,则在时间△t内通过导线截面的电子数目是 ( )
A.nSv△t B.nv△t C. D.
4.白炽灯的灯丝随温度的升高导电性能变差,则白炽灯不通电时灯丝电阻R1与正常发光时电阻R2比较应是 ( )
A.R1>R2 B.R1<R2 C.R1=R2 D.无法判断
5.有一根粗细均匀的电阻丝,当两端加上2V电压时通过其中的电流为 4A,现将电阻丝均匀地拉长,然后两端加上1V电压,这时通过它的电流为0.5A.由此可知,这根电阻丝已经被均匀地拉长为原长的______倍.
6.用电器离电源L米,线路中的电流为I,为使在线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ.那么,输电线的横截面积的最小值 ( )
A.ρL/R B.2ρLI/U C.U/ρLI D.2UL/Iρ
7.用电表测得一盘铜导线的电阻为R,称得它的质量为m,已知铜的密度为d,电阻率为ρ,求铜导线的长度和横截面积.
8.在一根长L=5m,横截面积S =3.5×10-4m2的铜质导线两端加2.5×10-3V电压.己知铜的电阻率ρ=1.75×10-8Ω·m,则该导线中的电流多大?每秒通过导线某一横截面的电子数目为多少?
9.在彩色电视机的显像管中,从电子枪射出的电子在加速电压U作用下被加速,且形成电流为I的平均电流,若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收.假设电子质量为m,电量为e,进入加速电场之前的初速不计,则t秒内打在荧光屏上的电子数为多少?
10.如图4所示,相距40km的A、B两地架两条输电线,电阻共为800Ω,如果在A、B间的某处发生短路,这时接在A处的电压表示数为10V,电流表示数为40mA,求发生短路处距A处有多远?
11、如图5所示,滑动变阻器的总电阻R =1000Ω,AB两端电压U =100V,调节滑动头P使下部电阻R1=400Ω.
(1)空载时CD两端电压多大?
(2)在CD间接入一个Rs=400Ω的电阻,CD两端的电压多大?
12:用同一电压表测量如图6中的R1、R2两端以及A、B两端电压的示数分别为6V,4V,12V,设电源电压恒定,那么R1、R2两端的实际电压为多少?
13、一个灯泡的电阻R0=2Ω,正常工作电压为U0=4.5V,由一个输出电压恒为6V的电源供电,利用一个滑动变阻器将灯泡与电源相连,试求出效率最大的条件及最大效率值,为使系统的效率不低于η=60%,计算可变电阻器的电阻值及它应承受的最大电流.
图4
图5
图6
R2
R1
B
C
A
V
O
O
O
O
I
I
b
I
I
U
U
U
U
图2
图3
a
B
A
R3
R2
R4
R1
图1
图1
2
1
O
I
U
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2动量和能量
1.如图所示,用弹簧片在将小球下的垫片打飞出去时,可以看到小球正好落到下面的凹槽中,这是因为在垫片飞出的过程中:
A.垫片受到的打击力很大
B.球受到的摩擦力很小
C.小球受到的摩擦力的冲量很小
D.小球的动量变化几乎为零
1. 如图所示,一根绳绕过定滑轮,两边各系质量为M和m的物体,M>m,M静止在地面上,今将m托高H然后放手让其下落,则M能上升的高度是(设M到最高点时,m尚未落地):
A. B.
C. D.
2. 如图所示,质量为m的小车的水平底板两端各装一根完全一样的弹簧,小车底板上有一质量为的滑块,滑块与小车、小车与地面的摩擦都不计.当小车静止时,滑块以速度v从中间向右运动,在滑块来回与左右弹簧碰撞的过程中:
A.当滑块速度方向向右,大小为时,一定是右边的弹簧压缩量最大
B.右边弹簧的最大压缩量大于左边弹簧的最大压缩量
C.左边弹簧的最大压缩量大于右边弹簧的最大压缩量
D.两边弹簧的最大压缩量相等
3. 质量相同的两个小球在光滑水平面上沿连心线同向运动,球1的动量为7kg·m/s,球2的动量为5kg·m/s,当球1追上球2时发生碰撞,则碰撞后两球动量变化的可能值是:
A.△P1=-1kg·m/s,△P2=1kg·m/s
B.△P1=-1 kg·m/s,△P2=4 kg·m/s
C.△P1=-9 kg·m/s,△P2=9 kg·m/s
D.△P1=-12 kg·m/s,△P2=10 kg·m/s
4. 如图所示,A、B两滑块的质量均为m,分别穿在上、下两个光滑的、足够长的水平放置的固定导杆上,两导杆间距为d,以自然长度为d的轻弹簧连接两滑块。设开始时两滑块位于同一竖直线上A速度为零.现给B滑块一个水平向右的冲量,其大小为I.此后,A滑块所能达到的最大速度为 ;当两滑块间距达到最大时,A的速度为 .
5. 如图所示,在光滑水平地面上有一辆质量为m的小车,车上装有一半径为R的光滑圆环.一个质量为m的小滑块从跟光滑车面等高的平台上以速度v0滑入圆环,已知M=2m,当v0= 时,小滑块运动到圆环顶端时恰好对圆环无压力.
6. 如图示,一个质量为m的玩具蛙,蹲在质量为m的小车的细杆上,小车放在光滑的水平桌面上,若车长为L,细杆高为h,且位于小车的中点.试求:当玩具蛙最小以多大的水平速度v跳出时,才能落到桌面上?
7. 如图所示,在光滑的水平面上,有两个质量都是M的小车A和B,两车之间用轻质弹簧相连,它们以共同的速度v0向右运动,另有一质量为m=的粘性物体,从高处自由落下,正好落在A车上,并与之粘合在一起,求这以后的运动过程中,弹簧获得的最大弹性势能EP。
8. 如图所示,光滑轨道上,小车A、B用轻弹簧连接,将弹簧压缩后用细绳系在A、B上.然后使A、B以速度v0沿轨道向右运动,运动中细绳突然断开,当弹簧第一次恢复到自然长度时,A的速度刚好为0,已知A、B的质量分别为mA、mB,且mA⑴被压缩的弹簧具有的弹性势能EP
⑵试定量分析、讨论在以后的运动过程中,小车B有无速度为0的时刻?
9. 如图所示,长为0.51 m的木板A,质量为1kg.板上右端有物块B,质量为3 kg.它们一起在光滑的水平面上向左匀速运动.速度v0=2m/s.木板与等高的竖直固定板C发生碰撞,时间极短,没有机械能的损失.物块与木板间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2,求:
⑴第一次碰撞后,A、B共同运动的速度大小和方向.
⑵第一次碰撞后,A与C之间的最大距离.(结果保留两位小数)
⑶A与固定板碰撞几次,B可脱离A板.
10. 如图所示,质量为M=2.0kg的小车放在光滑水平面上,在小车右端放一质量为m=1.0吨的物块,物块与小车之间的动摩擦因数为μ=0.5.当物块与小车同时分别受到水平向左F1=6.0 N和水平向右F2=9.0N的拉力,并经0.4s时间后同时撤去两力,为使物块不从小车上滑下,求小车至少要多长.(g取10m/s2)
11. 一个质量为M的小车,静止在光滑水平面上,在小车的光滑板面上放一个质量为m的小物块(可视为质点),小车质量与小物块质量之比M:m=5:1,小物块距小车右端距离为l.如图所示,现沿平行车身方向加水平向右面恒力F,小物块由静止开始向右运动,之后与小车右端挡板相碰,若碰后小车速度大小为碰撞前小物块速度大小的,设小车足够长,小物块不会从小车上掉下来,且力F足够小,以至小物块与小车碰撞过程中可忽略不计,求:
⑴小物块与小车右端挡板第一次相撞后,小物块相对地面向左运动的最大距离.
⑵小物块与小车右端挡板第一次相碰后,小物块和小车右端挡板之间的最大距离.
⑶小物块从开始运动至第二次碰撞时,小物块相对地面发生的总位移.
12. 一个质量为M的小车,静止在光滑水平面上,在小车的光滑板面上放一个质量为m的小物块(可视为质点),小车质量与小物块质量之比M:m=5:1,小物块距小车右端距离为l.如图所示,现沿平行车身方向加水平向右面恒力F,小物块由静止开始向右运动,之后与小车右端挡板相碰,若碰后小车速度大小为碰撞前小物块速度大小
的,设小车足够长,小物块不会从小车上掉下来,且力F足够小,以至小物块与小车碰撞过程中可忽略不计,求:
⑴小物块与小车右端挡板第一次相撞后,小物块相对地面向左运动的最大距离.
⑵小物块与小车右端挡板第一次相碰后,小物块和小车右端挡板之间的最大距离.
⑶小物块从开始运动至第二次碰撞时,小物块相对地面发生的总位移.
参考答案
1.CD 2.B 3.D 4.AC 5., 6. 7.
8. 9.⑴ ⑵小车B速度不可能等于零。
10.⑴v=10m/s ⑵s=0.13m ⑶3次 11.s=0.336m
12.⑴ ⑵ ⑶
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2《电磁感应》第三课时 法拉第电磁感应定律
一.基础知识扫描
1.法拉第电磁感应定律
(1)内容
(2)两种表达式
注:上述表达式在高中阶段只能用来一段时间内的平均感应电动势,若磁通量是均匀变化的话,则亦可用来求它的瞬时感应电动势。
(3)感应电动势的方向:楞次定律
2.导体切割磁感线产生感应电动势(1)大小:(2)方向:右手定则
注:①上述表达式不仅可以求在一段时间内因为切割产生的平均感应电动势,也可用来求某一瞬间因切割而产生的瞬时感应电动势。
②产生感应电动势的那部分导体,相当于电源其余部分相当于外电路
③导体棒转动切割时,(见图3-8-7)
注意:计算的一般为Δt时间内的平均电动势,它一般不等于E的E的算术平均值.
④公式中的是指切割磁感线的有效长度.所谓有效长度,就是产生感应电动势的导体两端点的连接线在切割速度v的垂直方向上投影的长度.
二.疑难知识点辨析
1.磁通量Φ磁通量变化量△Φ磁通变化率的比较:
(1)磁通量Φ:Φ=BScosθ,磁通量有方向,但磁通量是标量,且磁通量的大小取决于穿过某一面上的磁感线的总条数,因此穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。
(2)磁通量的变化量△Φ:磁通量的变化量是指穿过磁场中某一面的终态的磁通量与初态的磁通量的差值,△Φ的大小与过程无关。磁通量的变化量的大小分两种情况计算:一种是面积不变磁场改变的情形,一种是磁场改变而面积不变的情形。
(3)磁通量的变化率:这个物理量表示磁通量变化的快慢。越大,表示磁通量变化越快。感应电动势的大小完全由决定,而与磁通量及磁通量的变化量的大小均无关。值得注意的是美并一定等于感应电动势,电动势还与置于磁场中的线圈的匝数有关。即:E=n 。
2.两种电动势求法的比较:
在高中阶段由求出的电动势实际上是在时间内的平均电动势,且只用求单纯的磁场变化引起的感应电动势或单纯的面积变化引起的感应电动势。
而由来求电动势时,当υ为一段时间内的平均速度时,则E为这一段时间内的平均感应电动势,当υ为某一时刻的瞬时速度时,则E为该时刻的瞬时感应电动势。
值得注意的是,当同时存在磁场变化和切割磁感线现象时其感应电动势为,正负号的选择取决于它们的方向是否一致。
三.典型例题分析
例1.一个50匝的螺线管在,时的磁通量是0.3wb,到时的磁通量均匀增大为0.6wb,求此螺线管内的磁通量的变化率和感应电动势。
例2.如图所示的装置中,已知导轨间距为20cm,导体棒ab以4m/s的速度沿导轨向右匀速运动。匀强磁场B=2T,方向垂直于导轨平面。求导体棒产生的感应电动势E1。
例3.试计算长为l的金属直棒OA在匀强磁场B中,绕一端O点以角速度匀速率旋转产生感应电动势的大小.
例4.如图所示装置中,cd杆原来静止。当ab 杆做如下那些运动时,cd杆将向右移动?
( )
A.向右匀速运动 B.向右加速运动
C.向左加速运动 D.向左减速运动
例5.如图所示,导线全都是裸导线,半径为r的圆内有垂直圆平面的匀强磁场,磁感强度为B.一根长度大于2r的导线MN以速率v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑动到右端,电路中的定值电阻为R,其余电阻不计.求:MN从圆环的左端滑到右端的全过程中电阻R上的电流强度的平均值及通过R的电量q.
四.针对训练
1.关于感应电动势,下列说法中正确的是( )
A.电源电动势就是感应电动势
B.产生感应电动势的那部分导体相当于电源
C.在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势
D.电路中有电流就一定有感应电动势
2.如图所示,在匀强磁场中,两根平行的金属导轨上放置两条平行的金属棒ab和cd,假定它们沿导轨运动的速率分别为υ1和υ2,且υ1<υ2现在要使回路中产生的感应电流最大,则棒ab、cd的运动情况应该为( )
A.ab、cd都向右运动
B.ab、cd都向左运动
C.ab向右、cd向左相向运动
D.ab向左、cd向右做背向运动
3.如图3-8-18所示,粗细均匀的电阻为r的金属圆环,放在图示的匀强磁场中,磁感应强度为B,圆环的直径d,长为L,电阻为r/2的金属棒ab放在圆环上,以速度v0向左运动,当ab棒运动到图示虚线位置时,金属棒两棒电势差为( )
A.0 B.
C. D.
4.如图3-8-12所示,匀强磁场中固定的金属框架ABC,导体棒DE在框架上沿图示方向匀速平移,框架和导体棒材料相同、同样粗细,接触良好.则( )
A.电路中感应电流保持一定
B.电路中磁通量的变化率一定
C.电路中感应电动势一定
D.棒受到的外力一定
5.如图所示,两个相互连接的金属环,已知大环电阻是小环电阻的1/4;当通过大环的磁通量变化率为△φ/△t时,大环的路端电压为U.,当通过小环的磁通量的变化率为△φ/△t时,小环的路端电压为(不同时发生)( )
A.U B.U/4 C.4U D.U/5
6.如图 3-8-19所示,竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒 ab以水平的初速v0抛出,设在整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力,则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是:( )
A.越来越大 B.越来越小
C.保持不变 D.无法判断
7.如图所示,两根平行的光滑导轨竖直放置,处于垂直轨道平面的匀强磁场中,金属杆ab接在两导轨之间,在开关S断开时让ab自由下落,ab下落过程中始终保持与导轨接触良好,设导轨足够长,电阻不计。开关闭合开始计时,ab下滑速度v随时间变化的图象不可能是( )
8.如图所示,在磁感强度为B的匀强磁场中,有半径为r的光滑半圆形导体框架,OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒,OC之间连一个电阻R,导体框架与导体电阻均不计,若要使OC能以角速度ω匀速转动,则外力做功的功率是______.
9.A、B两闭合线圈为同样导线绕成且均为10匝,半径为rA=2rB,内有如图3-8-20所示的有理想边界的匀强磁场,若磁场均匀地减小,则A、B环中感应电动势之比为 EA∶EB =______,产生的感应电流之比为IA∶IB=______.
10.如图3-8-21所示,面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中,磁场方向垂直于线圈平面.磁感强度随时间变化的规律是B=(6-0.2t)T,已知R1=4Ω,R2=6Ω,电容C=3OμF.线圈A的电阻不计.求:
(1)闭合S后,通过R2的电流强度大小和方向.
(2)闭合S一段时间后再断开S,S断开后通过R2的电量是多少?
.
11.如图所示,导体框架的平行导轨间距d=1m,框架平面与水平面夹角α=30o,匀强磁场方向垂直框架平面向上,且B=0.2T,导体棒ab的质量m=0.2kg,R=0.1Ω,水平跨在导轨上,且可无摩滑动(g=10m/s2),求:
(1)ab 下滑的最大速度
(2)以最大速度下滑时,ab棒上的电热功率。
12. 如图上图所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下,用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动,当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度也会变化,和F的关系如下图所示,(取重力加速度g=10m/s2)
(1) 金属杆在匀速运动之前做什么运动?
(2) 若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω;磁感应强度B为多大?
(3) 由—F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?
b
R
12
F(N)
10
4
8
6
2
12
〕α
a
B
20
16
8
4
0
B
F
V
导轨
v
v
b
d
c
a
a
b
S
B
0
t
v
0
t
v
0
t
v
0
t
v
A
C
D
L2 L1
d b
c a
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1高三物理周日练习
一.选择题(每题4分, 10题,共40分)
1.关于两个物体间的作用力和反作用力的做功情况正确的是
A.作用力作功,反作用力一定作功
B.作用力做正功,反作用力一定作负功
C.作用力和反作用力可能都作负功
D.作用力和反作用力做的功一定大小相等,且两者代数和为零
2.质点从静止开始做匀加速直线运动,在第1个2S、第2个2S和第5S内三段位移比
A.2:6:5
B.2:8:7
C. 4:12:9
D。2:2:1
3.如图所示,物体m恰能沿静止的斜面匀速下滑,现用一个力F作用在物体m上,力F
过物体的重心,且方向竖直向下,则不正确的说法是
A.物体对斜面的压力增大
B.斜面对物体的摩擦力增大
C.物体沿斜面加速下滑
D.物体仍能保持匀速运动
4.如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,
各自在不同的水平面内做匀速圆周运动,以下说法正确的是
A. VA>VB
B. ωA>ωB
C. aA>aB
D.压力NA>NB
5.一个小孩在蹦床上作游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹起 到原高度.小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中,他的运动速度随时间变化的图象如图6—2所示,图中oa段和cd段为直线.则根据此图象可知,小孩和蹦床相接触的时间为
A.t2~t4
B.t1~t4
C.t1~t5
D.t2~t5
6.如图,AC、BC为位于竖直平面内的两根光滑细杆,A、B、C 恰好位于同一圆周上,A、B两点不等高,C为最低点,a、b为套在细杆上的两个小环,当两环同时从A、B两点由静止开始自由下滑时,下面正确的是( )
A. a环先到c 点
B. b 环先到c 点
C. 两环同时到达c点
D.无法确定
7.如图,一小球自A点由静止自由下落 到B点时与弹簧接触.到C点时弹簧被压缩到最短.若不计弹簧质量和空气阻力 在小球由A-B—C的运动过程中
A.小球和弹簧总机械能守恒
B.小球的重力势能随时间均匀减少
C.小球在B点时动能最大
D.到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
8.如图所示,升降机内的水平桌面上,用轻弹簧连接一个质量为m的物体,当升降机以速度V向下做匀速运动,把弹簧拉长X时,物体恰好能在桌面上静止,若突然发现物体向右运动,则升降机的运动可能是
A. 保持原来匀速运动
B. 向下做加速运动
C. 向上做加速运动
D.已停止不动
9、一物体m放在粗糙的斜面上保持静止,先用水平力F推m,如图,当F由零逐渐增加但物体m仍保持静止状态的情况下,则
A.物体m所受的静摩擦力逐渐减小到零
B.物体m所受的弹力逐渐增加
C.物体m所受的合力逐渐增加
D.物体m所受的合力不变
10.一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m.物体的速度是2m/s。 下列说法中错误的是
A.提升过程中手对物体做功12J
B.提升过程中合外力对物体做功12J
C.提升过程中合外力对物体做功力2J
D.提升过程中物体克服重力做功10J
二、填空题(每题4分, 4题,共16分)
11.1999年3月,紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2752号小行星命名为吴健雄星,其直径为32km。如小行星的密度与地球相同,地球半径为6400km,则小行星的第一宇宙速度为 m/s.
12.如图所示,质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a向上减速运动,a与水平方向的夹角为θ,则人所受的支持力大小为 ,摩擦力大小为 ,方向为 。
13.如图所示,质量为m的小球用细绳经过光滑小孔牵引,小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动,当拉力为F时,半径为R,当拉力逐渐增大到6F时,物体仍做匀速圆周运动,此时的圆周半径为R/2,在此过程中拉力对小球做的功
14.如图所示,物体以100J的初动能从斜面的底端向上运动,当它通过斜面上的点时,其动能减少80J,机械能减少32J。如果物体能从斜面上返回底端,则物体到达底端时的动能为
三、计算题
15.(12分) 如图所示,人重300N,物体重200N,地面粗糙, 无水平方向滑动,当人用100N的力向下拉绳子时,求
(1) 人对地面的弹力
(2) 地面对物体的弹力和摩擦力?
16.(14分)一个物体沿X轴的正方向从静止开始运动,在第1、3、5…等奇数秒内的加速度大小为2m/s2,方向沿X轴正方向,在第2、4、6…等偶数秒时间内以前一秒末的速度做匀速直线运动,问物体经过8秒钟发生的位移是多少
17.(14分)如图 一根铁链长为L, 放在光滑的水平桌面上,一端下垂,长度为a, 若将链条由静止释放,则链条刚好离开桌子边缘时的速度是多少?
18. (14分)如图所示,斜槽轨道下端与一个半径为0.4m的圆形轨道相连接.一个质量为0.1kg的物体从高为H=2m的A点由静止开始滑下,运动到圆形轨道的最高点C处时,对轨道的压力等于物体的重力.求物体从A运动到C的过程中克服摩擦力所做的功.(g取10m/s2.)
19.(16分)如图,长为L=1.4m,高为h=1.25m,质量M=30kg的玩具车,在水平路面上
行驶,车与路面间的动摩擦因数 1=0.01,当速度V0=1.2m/s时,把一质量为m=20kg的
铁块轻轻地放在车顶的前端(铁块视为质点),铁块与车上表面间的动摩擦因数 2=0.02,
问铁块着地时距车的尾端多远?
20.(16分)如图,一块足够长的木板,放在光滑的水平面上,在木板上自左向右依次
放有序号为1,2,3,┅┅┅,n的木块,所有木块质量均相同,木板静止不动,第1,
2,3,┅┅┅,n号木块的初速度分别为V0 ,2V0 ,3V0┅┅┅nV0 ,方向都向右,木板
的质量与所有木块的总质量相等,最终所有木块与木板以相同速度匀速运动,设木块之
间均无碰撞,试求
(1)第一块达到相对静止前通过的位 移?
(2)第K块(KL
h
θ
2v0
3v0
nv0
2
3
n
v0
F
A
600
R
F
M
v
θ
B
m
V
C
A
1
b
a
A1
B
C
A
B
m
A
C
F
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2高中物理会考试题分类汇编
(一)力
1.(95A)下列物理量中,哪个是矢量( )
A.质量 B.温度 C.路程 D.静摩擦力
2. (98)下列说法中,正确的是 ( )
A.力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体
B.没有施力物体和受力物体,力照样可以独立存在
C.有的物体自己就有一个力,这个力不是另外的物体施加的
D.力不能离开施力物体和受力物体而独立存在
3.(97)关于作用力和反作用力,下列说法正确的是 ( )
A.作用力反作用力作用在不同物体上
B.地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力
C.作用力和反作用力的大小有时相等有时不相等
D.作用力反作用力同时产生、同时消失
4.(02春)关于重力的方向,下列说法中正确的是 ( )
A.重力的方向总是向下的
B.重力的方向总是垂直向下的
C.重力的方向总是竖直向下的
D.重力的方向总是跟支持重物的支持面垂直的
5.(97)下列关于重力的说法中,正确的是 ( )
A.只有静止的物体才受到重力作用
B.一个挂在绳子上的物体,它受到的重力就是绳对它的拉力
C.重力没有施力物体
D.在地面上同一地点,质量大的物体受的重力大
6.(99)天花板上悬挂着一个劲度系数为k的弹簧,弹簧的下端拴一个质量为m的小球,小球处于静止状态时,弹簧的形变量等于(g为重力加速度,不计弹簧质量 ( )
A.零 B.mg/k C.kmg D.m/k
7.(96A)一根弹簧原长10cm,挂上重2N的砝码时,伸长1cm,这根弹簧挂上重8N的物体时,它的长度为(弹簧的形变是弹性形变 ( )
A.4cm B.14cm C.15cm D.44cm
8.(95B)有四位同学把斜面对重物的支持力3N,分别画成如图1-2的四种情况,其中画正确的是( )
9.(93A)水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f的作用。在物体处于静止状态的条件下,下面各说法中正确的是 ( )
A.当F增大时,f也随之增大 B.当F增大时,f保持不变
C.F与f是一对作用力反作用力 D.F与f的合力为零
10.(94A)放在水平地面上的物块,受到一个与水平方向成α角斜向下方的力F的作用,物块在水平地面上做匀速直线运动,如图1-3所示。如果保持力F的大小不变,而使力F与水平方向的夹角α变小,那么,地面受到的压力N和物块受到的摩擦力f的变化情况是 ( )
A.N变小,f变大
B.N变大,f变小
C.N变小,f变小
D.N变大,f变大
11.(98)一辆汽车停在水平地面上,一个人用力水平推车,但车仍然静止,表明 ( )
A.推力越大,静摩擦力越小
B.推力越大,静摩擦力越大,推力与静摩擦力平衡
C.推力大小变化时,静摩擦力大小不变
D.推力小于静摩擦力
12. (96B)作用在一个物体上的两个力、大小分别是30N和40N,如果它们的夹角是90°,则这两个力的合力大小是( )
A.10N B.35N C.50N D.70N
13.(97)在力的合成中,下列关于两个分力与它们的合力的关系的说法中,正确的是( )
A.合力一定大于每一个分力
B.合力一定小于每一个分力
C.合力的方向一定与分力的方向相同
D.两个分力的夹角在0°~180°变化时,夹角越大合力越小
14.(98)大小分别为15N和20N的两个力,同时作用在一个物体上,对于合力F大小的估计,正确的说法是( )
A.15N≤F≤20N B.5N≤F≤35N
C.0N≤F≤35N D.15N≤F≤35N
15. F1、F2的合力为F,已知F1=20N,F=28N,那么F2的取值可能是 ( )
A.40N B.70N C.100N D.6N
(二)物体的运动
1.(92B)小球从3m高处自由下落,被水平地板弹回后在1m高处接住,则小球通过的路程等于_______m,位移的大小等于______________m。
2.(02春)匀速直线运动的加速度 ( )
A.为正值 B.为负值
C.为零 D.可能为正也可能为负
3.(00)一辆汽车在4s内做匀加速直线运动,初速为2m/s,末速为10m/s,在这段时间内 ( )
A.汽车的加速度为2m/s2 B.汽车的加速度为8m/s2
C.汽车的平均速度为6m/s D.汽车的平均速度为10m/s
4.(99)一列火车在长330m的斜坡上匀加速下行,加速度是0.20m/s2,通过这段斜坡的时间是30s,求这列火车在这段斜坡顶端时的速度。
5.(98)以10m/s的速度,从10m高的塔上水平抛出一个石子,不计空气阻力,取g=10m/s2,石子落地时的速度大小是 ( )
A.10m/s B.10m/s C.20m/s D.30m/s
6.(92B)同一地点的两个物体从同一高度同时开始做自由的落体运动,那么 ( )
A.质量较大的物体先到达地面
B.密度较大的物体先到达地面
C.体积较大的物体先到达地面
D.两个物体同时到达地面
7.(98)一个物体做自由落体运动,取g=10m/s2,则 ( )
A.物体2s末的速度为20m/s B.物体2s末的速度为10m/s
C.物体2s内下落的高度是40m D.物体2s内下落的高度是20m
8.(97)一个自由下落的物体,下落2s时,它下落的距离为________m,速度为________m/s。(重力加速度g=10m/s2)
9.(96B)图2-4给出了两个物体做直线运动的速度图线,其中图线甲与横轴平行,图线乙为通过坐标原点的直线。由图可知( )
A.甲做匀速直线运动 B.甲处于静止
C.乙做匀速直线运动 D.乙做匀加速直线运动
10.(95B)在图2-2的四个速度图象中,有一个是表示物体做匀速直线运动的速度图象。
这个图象是 ( )
11.(95A)在图2-3所示的速度图象中,图线1、2分别表示质点B运动速度和时间的函数关系,v01、v02表示A、B质点各自运动的初速度,vt1、vt2分别表示它们在t′时刻的速度。
那么,由图中可知 ( )
A. v01>v02
B. v01<v02
C. vt1>vt2
D. vt1<vt2
12.(93A)物体从距地面某高处开始做自由落体运动,若下落前一半路程所用的时间为t,则物体下落全程所用的时间为 ( )
A.t B.4t C.2t D.2t
13.(01)物体由静止开始做匀加速直线运动,若第1秒内物体通过的位移是0.5m,则第2秒内通过的位移是 ( )
A.0.5m B.1.5m C.2.5m D.3.5m
C
B
A
1N
D
α
F
图1-3
乙
甲
O
t
v
图2-4
图2-3
v
t
O
tˊ
v02
v01
2
1
图2-2
O
t
v
A
O
t
v
B
O
t
v
D
O
t
v
C