【題目】如圖所示,光滑水平面上有一質量為0.1kg的正方形金屬線框abcd,邊長為1m。線框處于垂直于水平面向下的有界勻強磁場中,ab邊與磁場邊界重合。現(xiàn)給ab邊施加一個垂直ab邊向右的大小為2N的水平恒力F,線框從靜止開始運動,1s時線框速度為2m/s,此后撤去F,線框繼續(xù)運動,恰好能完全離開磁場區(qū)域。已知從撤去外力F到線框停止過程中線框中通過的電荷量為0.2C,則( )
A.整個過程中感應電動勢的最大值為2V
B.整個過程中線框中通過的電荷量為1.8C
C.整個過程中線框中產(chǎn)生的熱量為1.6J
D.線框電阻的總阻值為0.5Ω
【答案】AD
【解析】
AD.撤去力F的瞬間,線框的速度最大,此時感應電動勢最大,最大值為:
Em=BLv=2V
水平力F作用在線框上時,由動量定理:
Ft-t=mv
其中
t=BLt=BLq1
q1=
其中R為線框電阻,從撤去外力F到線框停止過程中線框中通過的電荷量為0.2C,則由動量定理:
t′=mv
其中
t′=BLt′=BLq2
又
q2==0.2C
x1+x2=L
聯(lián)立解得:
B=1T,q1=1.8C,x1=0.9m,x2=0.1m,R=0.5Ω
故AD正確;
B.整個過程中線框中通過的電荷量為
q=q1+q2=1.8C+0.2C=2C
故B錯誤;
C.由能量守恒可知,整個過程中線框中產(chǎn)生的熱量為
Q=Fx1=1.8J
故C錯誤。
故選AD。
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【題目】如圖所示,電阻不計的平行光滑金屬導軌MN和EF固定放置在水平面上。ME間接有阻值R=4的電阻,導軌間距L=1m,導軌間有豎直向下的勻強磁場,磁感應強度。電阻不計的輕質導體棒CD垂直于導軌放置,與導軌接觸良好。用平行于MN的水平外力向右拉動CD,使其以速度v=4m/s勻速運動。求:
(1)導體棒CD運動過程中產(chǎn)生的感應電動勢大小
(2)導體棒CD所受安培力的大小及方向
(3)外力做功的功率
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【題目】一簡諧橫波在均勻介質中沿軸正方向傳播,某時刻的波形如圖所示。已知在時刻開始計時,質點O沿y軸正方向通過平衡位置;在t=0.2s時刻,質點O自計時后第一次處于波峰。下列說法正確的是( )
A.該簡諧橫波的波速為5m/s
B.質點M與質點N都運動起來后,它們的運動方向總相反
C.在0~0.2s的時間內質點M通過的路程為0.4m
D.在t=2.6s時刻,質點M處于平衡位置,正沿y軸負方向運動
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【題目】如圖所示是氫原子的能級圖,大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時,一共可以輻射出6種不同頻率的光子;巴耳末系是指氫原子由高能級向n=2能級躍遷時釋放的光子,則以下說法正確的是
A. 6種光子均比巴耳末系中所有光的頻率高
B. 6種光子中波長最長的光子是從n=4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生的
C. 若從n=2能級躍遷到基態(tài)釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應,則從n=3能級躍遷到n=2能級釋放的光子也一定能使該板發(fā)生光電效應
D. 使n=4能級的氫原子電離至少要0.85eV的能量
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【題目】如圖所示電路中,電源電動勢為E,線圈L的電阻不計。以下判斷正確的是( )
A.閉合S,穩(wěn)定后,電容器兩端電壓為E
B.閉合S,穩(wěn)定后,電容器的a極帶正電
C.斷開S的瞬間,電容器的a極板將帶正電
D.斷開S的瞬間,電容器不帶電
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【題目】如圖所示,在xOy平面內,第一、二象限有垂直紙面向里的相同的勻強磁場,第三、四象限有平行紙面的相同的勻強電場(未畫出).一質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,從坐標原點O以大小為v0、方向與x軸正方向成30°角的速度平行紙面斜向下射入第四象限,粒子首次回到x軸時,經(jīng)過x軸上的P點且速度大小不變,已知O,P間距離為l,粒子重力不計。
(1)求勻強電場電場強度的大小和方向;
(2)如果粒子經(jīng)磁場第一次偏轉后,又恰好沿初始方向經(jīng)過O點,求這時磁場的磁感應強度大小;
(3)如果第三、四象限的勻強電場電場強度變?yōu)樵瓉淼膬杀叮较虿蛔,其他條件不變,粒子經(jīng)磁場偏轉之后,經(jīng)過電場,粒子能夠再次通過O點,這時磁場的磁感應強度大小為多少。
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【題目】甲、乙兩物體在同一直線上運動,其位移一時間圖象如圖所示,由圖象可知
A. 甲比乙運動得快
B. 乙開始運動時,兩物體相距20m
C. 在前25s內,兩物體距離先增大后減小
D. 在前25s內,兩物體位移大小相等
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【題目】用如圖甲所示的裝置測量彈簧的彈性勢能。將處于自然狀態(tài)的一根彈簧放置在水平氣墊導軌上,左端固定,右端在O點;在O點右側的B處安裝一個光電門,計時器(圖中未畫出)與光電門相連。用帶有遮光條的滑塊壓縮彈簧到某位置A,靜止釋放,光電門遮光條的寬度為d,并記錄的遮光時間為t。
(1)用螺旋測微器測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則寬度為_________mm;
(2)計算滑塊離開彈簧時速度大小的表達式是_______(用題目中的物理量表示);
(3)為求出彈簧的彈性勢能,還需要測量_______。
A.彈簧原長l0
B.當?shù)刂亓铀俣?/span>g
C.滑塊(含遮光條)的質量m
D.A、O之間的距離x
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【題目】王川同學利用如圖所示的裝置驗證碰撞中的動量守恒。豎直平面內的一段圓弧軌道下端與水平桌面相切,先將小滑塊A從圓弧軌道上某一點無初速度釋放,測出小滑塊在水平桌面上滑行的距離x1(圖甲);然后將左側貼有雙面膠的小滑塊B放在圓弧軌道的最低點,再將小滑塊A從圓弧軌道上某一點無初速度釋放,A與B碰撞后結合為一個整體,測出整體沿桌面滑動的距離x2。已知滑塊A和B的材料相同。
(1)下列選項中,屬于本實驗要求的是____________(填相應選項前的字母)
A.實驗中所用圓弧軌道必須是光滑的
B.實驗必須保證A的質量不大于B的質量
C.實驗中滑塊A的釋放點離水平桌面要高一些
D.兩次必須從圓弧軌道上同一點無初速度釋放滑塊A
(2)若滑塊A、B的質量分別為m1、m2,與水平桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g。則A、B碰撞前的動量P1=____________,碰撞后的動量P2=________(用字母m1、m2,μ、g、x1、x2表示)。只要P1=P2,則驗證了A和B碰撞過程中動量守恒。
(3)本實驗___________(填“需要”或“不需要”)測出滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)。
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