題目列表(包括答案和解析)
(8分)電吉他是利用電磁感應原理工作的一種樂器。如圖a所示為電吉他的擴音器的原理圖,在金屬弦的下方置有一個連接到放大器的螺線管。一條形磁鐵固定在管內(nèi),當撥動金屬弦后,螺線管內(nèi)就會產(chǎn)生感應電流,經(jīng)一系列轉化后可將電信號轉為聲音信號。
(1)金屬弦的作用類似“研究電磁感應現(xiàn)象”實驗中鐵芯的作用,則被撥動后靠近螺線管的過程中,通過放大器的電流方向為 (以圖象為準,填“向上”或“向下”)。
(2)下列說法正確的是
A.金屬弦上下振動的周期越大,螺線管內(nèi)感應電流的方向變化也越快
B.金屬弦上下振動過程中,經(jīng)過相同位置時速度越大,螺線管中感應電動勢也越大
C.若電吉他通過擴音器發(fā)出的聲音隨感應電流強度增大而變響,則增減螺線管匝數(shù)會起到調(diào)節(jié)音量的作用
D.電吉他通過擴音器發(fā)出的聲音頻率和金屬弦振動頻率相同,則金屬弦振動越快,發(fā)出的聲波越容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象
(3)若由于金屬弦的振動,螺線管內(nèi)的磁通量隨時間的變化如圖b所示,則對應感應電流的變化為:
某同學自行設計了一個探究電容器所帶電荷量與電容器兩極間電壓關系的實驗,實驗裝置如圖7甲所示。圖7甲中P為內(nèi)阻可忽略的電流傳感器。實驗時,先將開關S1閉合,單刀雙擲開關S2擲向a,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭到某位置使電容C充電,當電路達到穩(wěn)定后記錄理想電壓表的示數(shù)。再將開關S2擲向b,使電容器放電。電流傳感器P將電容器充、放電過程中的電流數(shù)據(jù)傳送給計算機,在計算機上可顯示出電流i隨時間t變化曲線如圖7乙所示。然后改變滑動變阻器滑動頭位置,重復上述步驟,記錄多組電流隨時間變化曲線和電壓表的示數(shù)。對于這個實驗過程和由圖象及數(shù)據(jù)所得出的結果,下列說法中正確的是( )
A.充電完畢時,充電電流為零,電容器兩板之間的電勢差也為零
B.圖7乙中的①、②兩段電流曲線與橫軸所圍圖形的面積相等
C.若要使充電完畢的電容器所帶電荷量增加,應將圖6甲中S2接a,且滑動變阻器的滑動頭向左移動
D.電容器充電完畢后,將S2斷開,再將平行板電容器的兩板距離增大,則電壓表的示數(shù)不變
1 |
U |
1 |
E |
r |
E |
1 |
R2 |
1 |
U |
1 |
E |
r |
E |
1 |
R2 |
某課題研究小組,收集了數(shù)碼相機、手機等用舊了的各種類型的電池,及從廢舊收音機上拆下的電阻、電容、電感線圈,F(xiàn)從這些材料中選取兩個待測元件,一是電阻R0(約為2kΩ),二是手機中常用的鋰電池(電動勢E標稱值為3.7V,允許最大放電電流為100mA)。在操作臺上還準備了如下實驗器材:
A.電壓表V(量程4V,電阻RV 約為4.0kΩ)
B.電流表A1(量程100mA,電阻RA1 約為5Ω)
C.電流表A2(量程2mA,電阻RA2 約為50Ω)
D.滑動變阻器R1(0~20Ω,額定電流1A)
E.電阻箱R2(0~999.9Ω,最小分度值0.1Ω)
F.開關S一只、導線若干
(1)為了測定電阻R0的阻值,小組的一位成員,設計了如圖所示的電路原理圖并選取了相應的器材(電源用待測的鋰電池),其電路設計或器材選取中有不妥之處,你認為應該怎樣調(diào)整?___________________。
(2)在實際操作過程中,發(fā)現(xiàn)滑動變阻器R1、電流表A1已損壞,請用余下的器材測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r。
a.請你在方框中畫出實驗電路圖(標注所用 器材符號),并用筆畫線代替導線將實物圖連成實驗電路。
b.為了便于分析,一般采用線性圖象處理數(shù)據(jù),請寫出與線性圖象對應的相關物理量間的函數(shù)關系式________________。
選擇題
1
2
3
4
5
6
7
8
9
B
D
D
C
A
BC
ABC
BC
AD
三、簡答題:
10、正、反、10000
11、(1)并聯(lián)電阻箱后線路總電阻減小,從而造成總電流增大。
(2)① 調(diào)節(jié)電阻箱R,斷開開關K,將開關S接D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù);
②斷開開關K,再調(diào)節(jié)電阻箱R,將開關S接D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù);
(3)2.85;2.37
12、AD 13、BD
四、計算題:
14、解:根據(jù)題意,當B與C剛脫離接觸的瞬間,C的水平速度達到最大,水平方向的加速度
為零,即水平方向的合外力為零.由于小球此時僅受重力和桿子作用力,而重力是豎直向下的,
所以桿子的作用力必為零.列以下方程:
mgsinθ=mv2/L,(3分)
vx=vsinθ,(2分)
vc=vx,(1分)
mgL(1―sinθ)=mv2/2+Mvc2/2(1分)
解以上各式得m/M=1/4(4分)
15.解:(1)由v-t圖可知道,剛開始,t=0時刻.線圈加速度為a=v0/t1?
此時感應電動勢ε=ΔФ/Δt=ΔBL2/Δt,I=ε/R=ΔBL2/(ΔtR)
線圈此刻所受安培力為F=BIL=BΔBL3/(ΔtR)=ma,得到ΔB/Δt=mv0R/(B0t
(2)線圈t2時刻開始做勻速直線運動,有兩種可能:
a.線圈沒有完全進入磁場,磁場就消失,所以沒有感應電流,回路電功率P=0.(3分)
b.磁場沒有消失,但線圈完全進入磁場,盡管有感應電流.所受合力為零,同樣做勻速直線運動P=ε2/R=(2ΔBL2/Δt)2/R=
16.解:(1)開始砂輪給鐵板向前的滑動摩擦力F1=μ1FlN=0.3X100N=30N.
工作臺給平板的摩擦阻力F2=μ
鐵板先向右做勻加速直線運動a=(F1-F2)/m=
加速過程鐵板達到的最大速度vm=ωR=5X0.
這一過程鐵板的位移Sl=vm/
此后砂輪給鐵板的摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力Fl,,F(xiàn)l’=F2,鐵板將做勻速運動.
即整個過程中鐵板將先做加速度a=lm/s2的勻加速運動,然后做vm=
(2)在加速運動過程中,由vm=at1得t1=2s,
勻速運動過程的位移為s2=L―s1=0.
所以加工一塊鐵板所用的時間為T=t1+t2=2.4s.(4分)
(3)E=ΔEk+Q1+Q2=136J.(4分)
17.(15分)解:(1)設帶電粒子從A點離開磁場區(qū)域,A點坐標為(x、y),粒子旋轉的半徑為R,旋轉的圓心在C點,旋轉圓心角為α,則x=一a+Rsinα,y= R―Rcosα,(4分)
解得(x+a)2+(y一R)2=R2.(2分)
可見,所加磁場的邊界的軌跡是一個以(一a,R)為圓心,半徑為R=mVo/Bq的圓.該圓位于x軸上方且與P1點相切.(1分)
(2)根據(jù)對稱性可得出在P2處所加的磁場最小區(qū)域也是圓,(1分)
同理可求得其方程為(x-a)2+(y一R)2=R2 (2分)
圓心為(a,R),半徑為R=mVo/Bq,該圓位于x軸上方且與P2點相切;(2分)
根據(jù)左手定則判斷,磁場方向垂直于xOy平面向里;(1分)
沿圖示v0方向射出的帶電粒子運動的軌跡如圖所示.(2分)
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