(注:滑動(dòng)變阻器接成分壓式也正確)
②比例法(1分)(2 分)(2分)③rA=R(1分)偏。2分)
三、解答題(本題共5小題,共54分.解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
15(8分)解:⑴連接BC,如圖 (1分)
在B點(diǎn)光線的入射角、折射角分別
標(biāo)為i、r,
sini=5/10=/2, 所以,
i=45°(1分)
由折射率定律:
在B點(diǎn)有:
sin r=1/2
故:r=30°。1分)
BC=2Rcos
r
t= BCn/C=2Rncos r/C(1分)
t=(/3) ×10-9s
(1分)
⑵由幾何關(guān)系可知 (1分) α=30°(2分)
16 解:設(shè)虛線范圍的寬度為,以帶電粒子為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得
1分
由幾何關(guān)系可得
1分
虛線區(qū)域加電場時(shí),粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)
1分
2分
由幾何關(guān)系可得
1分
聯(lián)立以上各式可得 2分
17(10分)解:(1) 依題意輸電電線上的功率損失為:
P損= kW =200 kW (1分)
則輸電效率 η = =60%. (2分)
∵P損=I2R線, 又∵P=IU, ∴R線==28.8Ω. (2分)
(2)設(shè)升壓至U′ 可滿足要求,則輸送電流I′=A. (2分)
輸電線上損失功率為 P損′=2R線=P×2.5%=12500 W (1分)
則有
()2×R線=12500 W, 得 U′= 2.4×104V.(2分)
18(12分)解:⑴由動(dòng)能定理可知此帶電粒子穿過鉛板前的動(dòng)能,(1分)
根據(jù),得,(2分)
又由幾何知識(shí)可得(如圖)
即,
故 (2分)
由于洛倫茲力不做功,帶電粒子穿過鉛板后的動(dòng)能, (1分)
因此粒子穿過鉛板后動(dòng)能的損失為 (1分)
(2)從D到C只有電場力對(duì)粒子做功,電場力做功與路徑無關(guān),根據(jù)動(dòng)能定理,有
, (3分)
解得 (2分)
19.(16分)解:(1)根據(jù), ,
解得: (3分)
(2)ab邊剛要進(jìn)入磁場時(shí)的速度 (1分)
設(shè)cd邊剛要入場時(shí)的速度為,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢
安培力
由題得知: 解得 (3分)
線框只在進(jìn)入的過程中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,根據(jù)能量守恒定律有:
解得
(2分)
(3)線框自由下落h的時(shí)間(線框勻加速運(yùn)動(dòng)) (1分)
設(shè)線框進(jìn)入磁場的時(shí)間為,由動(dòng)量定理有:
解得(線框變加速運(yùn)動(dòng)) (3分)
完全進(jìn)入磁場后到落地時(shí)間為,
解得 (線框勻加速運(yùn)動(dòng)) (1分)
圖象為下:(2分)
金屬線框abcd的質(zhì)量m = 0.1kg、ab邊長L = 0.1m,bc邊長x=0.2m,總電阻R = 0.02Ω,線框的ab邊距離EF上方h = 0.05m處由靜止開始自由下落,abcd始終在豎直平面內(nèi)且ab保持水平。已知在cd邊進(jìn)入磁場區(qū)之前線框已開始做勻速運(yùn)動(dòng),求線框從開始運(yùn)動(dòng)到ab邊剛要落地的過程中(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2)
⑴通過線框截面的電量q;
⑵線框產(chǎn)生的焦耳熱Q;
⑶通過計(jì)算畫出線框運(yùn)動(dòng)的v-t 圖象(在圖像上標(biāo)出關(guān)鍵的幾個(gè)數(shù)值)。