(注:滑動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)偏小(2分)
三、解答題(本題共5小題,共54分.解答時應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點光線的入射角、折射角分別
標為i、r,
sini=5/10=/2, 所以,
i=45°(1分)
由折射率定律:
在B點有:
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由幾何關系可知 (1分) α=30°(2分)
16 解:設虛線范圍的寬度為,以帶電粒子為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律得
1分
由幾何關系可得
1分
虛線區(qū)域加電場時,粒子做類平拋運動
1分
2分
由幾何關系可得
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由動能定理可知此帶電粒子穿過鉛板前的動能,(1分)
根據(jù),得,(2分)
又由幾何知識可得(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能, (1分)
因此粒子穿過鉛板后動能的損失為 (1分)
(2)從D到C只有電場力對粒子做功,電場力做功與路徑無關,根據(jù)動能定理,有
, (3分)
解得 (2分)
19.(16分)解:(1)根據(jù), ,
解得: (3分)
(2)ab邊剛要進入磁場時的速度 (1分)
設cd邊剛要入場時的速度為,產(chǎn)生感應電動勢
安培力
由題得知: 解得 (3分)
線框只在進入的過程中有感應電流產(chǎn)生,根據(jù)能量守恒定律有:
解得
(2分)
(3)線框自由下落h的時間(線框勻加速運動) (1分)
設線框進入磁場的時間為,由動量定理有:
解得(線框變加速運動) (3分)
完全進入磁場后到落地時間為,
解得 (線框勻加速運動) (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邊進入磁場區(qū)之前線框已開始做勻速運動,求線框從開始運動到ab邊剛要落地的過程中(不計空氣阻力,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通過計算畫出線框運動的v-t 圖象(在圖像上標出關鍵的幾個數(shù)值)。