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(12分)如圖所示,cd、fe是與水平面成θ角的光滑平行金屬導軌,導軌間的寬度為D,電阻不計.質量為m、電阻為r的金屬棒ab平行于cf且與cf相距為L,棒ab與導軌接觸良好。在導軌間存在垂直導軌平面向下的勻強磁場,磁感應強度隨時間的變化關系為B=kt(k為定值且大于零).在cf之間連接一額定電壓為U、額定功率為P的燈泡.當棒ab保持靜止不動時,燈泡恰好正常發(fā)光。
(1)求棒曲靜止不動時,k值的大�。�
(2)為了保持棒曲靜止,現(xiàn)給其施加了一個平行導軌的力求這個力的表達式,并分析這個力的方向。
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(11分)如圖所示,abc是光滑的軌道,其中ab是水平的,bc為與ab相切的位于豎直平面內的半圓,半徑R=0.30m質量m=0.20kg的小球A靜止在軌道上,另一質量M=O.60kg、速度v=5.5m/s的小球B與小球A正碰。已知相碰后小球A經(jīng)過半圓的最高點c落到軌道上距b點為L=4 R處,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)碰撞結束時,小球A和B的速度大小;
(2)試論證小球B是否能沿著半圓軌道到達c點?
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(11分)電子所帶電荷量最早是由美國科學家密立根通過油滴實驗測出的.油滴實驗的原理如圖所示,兩塊水平放置的平行金屬板與電源連接,上、下板分別帶正、負電荷.油滴從噴霧器噴出后,由于摩擦而帶電,油滴經(jīng)過上板中央小孔后落到勻強電場中,通過顯微鏡可以觀察到油滴的運動情況.兩金屬板間的距離為d,忽略空氣對油滴的浮力和阻力。
(1)調節(jié)兩金屬板間的電勢差u,當u=U0時,使得某個質量為m1的油滴恰好做勻速運動,該油滴所帶電荷量q為多少?
(2)若油滴進入電場時的速度可以忽略,當兩金屬板間的電勢差u=U時,觀察到某
個質量為m2的油滴進入電場后做勻加速運動,經(jīng)過時間t運動到下極板,求此油滴所帶電荷量Q。
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(20分)如圖甲所示,豎直放置輕彈簧下端與放在水平地面上的物塊A相連,上端與物塊B相連。物塊C在B的正上方某處自由下落,與B碰后黏合在一起后繼續(xù)下降。在物塊C正上方放置一個速度傳感器,以測定C下落的速度;在物塊A的正下方放置一個壓力傳感器,以測量物塊A對地面的壓力FN,得到如圖乙所示的
―t和FN―t圖,圖中縱坐標上的FN1、
、
均為已知量。已知彈簧的勁度系數(shù)為
,A、B、C三個物塊的質量均相等且都可視為質點,重力加速度為g。
(1)每個物塊的質量m;
(2)求從t1到t2時間內,B、C黏合體對彈簧做功的大��?
(3)為使B、C黏合體向上反彈到最大高度時,物塊A對地面的壓力恰好為零,則C物塊開始下落時與B物塊間的距離H應為多大?
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(18分)A、B是兩個帶正電的點電荷,電荷量均為q,B放在一塊絕緣板上,A固定在B下方的絕緣體上,控制B所在的絕緣板從靜止起以加速度a(a<g)豎直向下做勻加速運動,若B的質量為m,靜電力恒量為(A、B間的空間為真空)。問:
(1)B所在的板向下運動到離A多遠的C處時B球將會脫離絕緣板。
(2)若BC=2CA,則在以上運動過程中,電場力和板的支持力對B做功的代數(shù)和等于多少?
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(6分)按現(xiàn)行高中物理課本中的要求做下列五個力學實驗時,需要使用天平的實驗有 ;需要使用打點計時器的實驗有 ;需要使用刻度尺的實驗有 。(只填對應的實驗代號)
A. 測定勻變速直線運動的加速度
B.研究平拋物體的運動
C.碰撞中的動量守恒
D.驗證機械能守恒
E.用單擺測定重力加速度
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下列說法正確的是
A.知道某物質的摩爾質量和阿伏加羅常數(shù),可求其每個分子的質量
B.當分子間的距離為r0時,分子力為零,分子勢能一定為零
C.一定質量的氣體壓強減小,其分子平均動能可能增大
D.凡是不違背能量守恒定律的實驗內容,都是能夠實現(xiàn)的
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一種冷暖兩用型空調銘牌標注有如下指標:輸入功率1kw,制冷能力1.2×104kJ/h,制熱能力1.3×104kJ/h。這樣,該空調在制熱時,每消耗1J電能,將放出約3J的熱量。下列說法正確的是
A.銘牌上標注的指標一定是虛假的
B.空調制熱時放出的熱量全部由電能轉化而來的
C.此過程違反了能量守恒定律
D.空調制熱時放出的熱量,一部分由電能轉化而來的,另一部分則是從外界吸收的
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