【題目】如圖所示,單匝線圈內(nèi)有理想邊界的磁場,方向垂直紙面向里。當(dāng)磁場以某一變化率(,B為磁場的磁感應(yīng)強度大小)均勻增加時,將一帶電小球從平行板(兩板水平放置)電容器中的P點由靜止釋放,小球到達下極板時的速度大小為v。當(dāng)磁場以同樣的變化率均勻減小時,將該帶電小球仍從P點由靜止釋放,小球到達下極板時的速度大小為2v,已知電容器的板間距離為d,線圈的面積為S,則( )
A.該小球一定帶正電
B.小球受到的電場力大小為其重力的
C.線圈內(nèi)磁場的變化率與兩平行板間電場強度的比為
D.若線圈內(nèi)的磁場保持不變,則小球到達下極板的速度大小為v
【答案】BC
【解析】
A.由題意可知,當(dāng)磁場均勻增加時,帶電小球?qū)⑹艿截Q直向上的電場力作用,由楞次定律可知,磁場均勻增加時,上極板帶正電,下極板帶負電,電場強度方向豎直向下,故小球帶負電,故A錯誤;
B.設(shè)磁場均勻增加時,小球的加速度大小為a,磁場均勻減小時,小球的加速度大小為a′,則有
解得
a′=4a
又因為
mg-qE=ma
mg+qE=ma′
聯(lián)立可解得
故B正確;
C.設(shè)兩板間的電勢差為U,又兩極板間的距離為d,則有U=Ed,又由法拉第電磁感應(yīng)定律可得
U=E=S
兩式聯(lián)立可得
所以
故C正確;
D.由
mg-qE=ma
可知,
a=g
設(shè)P點到下極板的距離為h,則有h=可知
h=
當(dāng)線圈內(nèi)磁場保持不變時,線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,此時兩極板間沒有電場,帶電小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運動,設(shè)小球到達下極板時的速度大小為v′,則有v′2=2gh,解得
v′=v,故D錯誤。
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【題目】用如圖所示的裝置測滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)。同種材料的薄木板A、B、C,表面粗糙程度相同,將較長的木板B放置于水平地面上,左端固定在豎直墻的O點,木板A傾斜固定在木板B上,頂端靠墻,用一段圓弧狀木板C將A、B平滑連接。將滑塊P從木板A的頂端由靜止釋放,P最終停在木板B上某點Q(圖中未畫出)處;改變木板A在木板B上的位置,木板A與水平面的傾角改變,重復(fù)實驗。
(1)要測定滑塊P與木板間的動摩擦因數(shù),每次實驗只需要測量的兩個物理量是 __________(填序號)。
A.滑塊P的質(zhì)量m
B.木板A與水平面的傾角θ
C.木板A的頂端與O點的豎直高度h
D.Q點與O點間的距離x
(2)計算滑塊P與木板間的動摩擦因數(shù)的公式μ=__________,用(1)問中所選的物理量表示。
(3)由于木板C是圓弧狀,將產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,會使所測得的動摩擦因數(shù)比實際值__________(填“偏大”或“偏小”)。
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【題目】一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b、c到狀態(tài)d,其體積V與熱力學(xué)溫度T關(guān)系如圖所示,O、a、d三點在同一直線上,ab和cd平行于橫軸,bc平行于縱軸,則下列說法正確的是( 。
A.由狀態(tài)a變到狀態(tài)b的過程中,氣體吸收熱量
B.由狀態(tài)a變到狀態(tài)b的過程中,每個氣體分子的動能都會增大
C.從狀態(tài)b到狀態(tài)c,氣體對外做功,內(nèi)能減小
D.從狀態(tài)c到狀態(tài)d,氣體密度不變
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【題目】關(guān)于原子和原子核,下列說法中正確的是( )
A.粒子散射實驗揭示了原子核內(nèi)部的復(fù)雜性
B.根據(jù)玻爾理論可知,一個氫原子核外電子從n=4能級向低能級躍遷最多可輻射3種頻率的光子
C.已知的半衰期是24d,48g的經(jīng)過72d后衰變了42g
D.氫原子由低能級向高能級躍遷時,吸收光子的能量可以稍大于兩能級間能量差
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【題目】如圖所示,AB為半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧軌道,下端B恰與小車右端平滑對接.小車質(zhì)量M=3kg,車足夠長,車上表面距地面的高度h=0.2m,現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊,由軌道頂端無初速度釋放,滑到B端后沖上小車.已知地面光滑,滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,當(dāng)車運動了t0=1.5s時,車被地面裝置鎖定(g=10m/s2).試求:
(1)滑塊到達B端時,軌道對它支持力的大小;
(2)車被鎖定時,車右端距軌道B端的距離;
(3)從車開始運動到被鎖定的過程中,滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量.
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【題目】如圖所示,勻強磁場垂直圓形線圈指向紙內(nèi),a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點,現(xiàn)用外力在上述四點將線圈拉成正方形,且線圈仍處在原先所在平面內(nèi),則在線圈發(fā)生形變的過程中( )
A. 線圈中將產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流
B. 線圈中將產(chǎn)生adcba方向的感應(yīng)電流
C. 線圈中感應(yīng)電流方向無法判斷
D. 線圈中無感應(yīng)電流
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【題目】電子對湮滅是指電子e-和正電子e+碰撞后湮滅,產(chǎn)生伽馬射線的過程,電子對湮滅是正電子發(fā)射計算機斷層掃描(PET)及正電子湮滅能譜學(xué)(PAS)的物理基礎(chǔ)。如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy上,P點在x軸上,且OP=2L,Q點在負y軸上某處。在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的勻強電場,在第Ⅱ象限內(nèi)有一圓形區(qū)域,與x、y軸分別相切于A、C兩點,OA=L,在第Ⅳ象限內(nèi)有一未知的矩形區(qū)域(圖中未畫出),未知矩形區(qū)域和圓形區(qū)域內(nèi)有完全相同的勻強磁場,磁場方向垂直于xOy平面向里。一束速度大小為v0的電子束從A點沿y軸正方向射入磁場,經(jīng)C點射入電場,最后從P點射出電場區(qū)域;另一束速度大小為v0的正電子束從Q點沿與y軸正向成45°角的方向射入第Ⅳ象限,而后進入未知矩形磁場區(qū)域,離開磁場時正好到達P點,且恰好與從P點射出的電子束正碰發(fā)生湮滅,即相碰時兩束粒子速度方向相反。已知正、負電子質(zhì)量均為m、電荷量大小均為e,電子的重力不計。求:
(1)圓形區(qū)域內(nèi)勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大小和第Ⅰ象限內(nèi)勻強電場的場強E的大。
(2)電子從A點運動到P點所用的時間;
(3)Q點縱坐標(biāo)及未知矩形磁場區(qū)域的最小面積S。
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【題目】如圖所示,固定的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌電阻不計,上端a、b間接有阻值為R的電阻,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,且處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中.質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連后放在導(dǎo)軌上.初始時刻,彈簧恰處于自然長度,導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0.整個運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.已知彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行.
(1)求初始時刻通過電阻R的電流I的大小和方向;
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時,速度變?yōu)?/span>v,求此時導(dǎo)體棒的加速度大小a;
(3)導(dǎo)體棒最終靜止時彈簧的彈性勢能為Ep,求導(dǎo)體棒從開始運動直到停止的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q.
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【題目】繼“好奇”號之后,“洞察”號再次探訪火星,使火星再次成為人類最為關(guān)注的行星。已知它的直徑約是地球的一半,質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/10,表面積相當(dāng)于地球陸地面積自轉(zhuǎn)周期與地球十分接近,到太陽的距離約是日地距離的1.5倍。根據(jù)以上信息可知( 。
A. 火星表面的重力加速度約是地球的0.4倍
B. 火星的第一宇宙速度約為地球的1.6倍
C. 火星的同步衛(wèi)星軌道半徑約為地球的1倍
D. 火星的公轉(zhuǎn)周期約1.8年
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