【題目】如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T,邊長L=10cm的正方形線圈abcd共100匝,線圈電阻r=1Ω,線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO'勻速轉(zhuǎn)動,角速度ω=2πrad/s,外電路電阻R=4Ω,求:(保留三位有效數(shù)字)
(1)轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值;
(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過60°角時的瞬時感應(yīng)電動勢;
(3)交流電壓表的示數(shù);
(4)周期內(nèi)通過電阻R的電荷量為多少。
【答案】(1)3.14V;(2)1.57V;(3)1.78V;(4)0.0866C
【解析】
(1)根據(jù)
代入數(shù)據(jù)可得感應(yīng)電動勢的最大值
(2)由于線框垂直于中性面開始計時,所以瞬時感應(yīng)電動勢表達式
當線圈轉(zhuǎn)過60°角時的瞬時感應(yīng)電動勢為e=1.57V;
(3)轉(zhuǎn)動過程中,交流電壓表的示數(shù)為有效值,所以有
(4)周期內(nèi)線圈轉(zhuǎn)過60°角,則磁通量的變化量為
則平均感應(yīng)電動勢為
平均感應(yīng)電流為
則通過R的電量為
聯(lián)立解得
代入數(shù)據(jù)解得q=0.0866C
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【題目】如圖所示,一束單色光以一定的入射角從A點射入玻璃球體,已知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)兩次反射后,剛好能從A點折射回到空氣中.已知入射角為45°,玻璃球的半徑為 ,光在真空中傳播的速度為3×108m/s,求:
(I)玻璃球的折射率及光線第一次從玻璃球內(nèi)出射時相對于射入玻璃球的光線的偏向角;
(II)光線從A點進入及第一次從A點射出時在玻璃球體運動的時間。
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【題目】如圖所示,A、D分別是斜面的頂端、底端,B、C是斜面上的兩個點,AB=BC=CD,E點在D點的正上方,與A等高,從E點水平拋出質(zhì)量相等的兩個小球,球1落在B點,球2落在C點,關(guān)于球1和球2從拋出到落在斜面上的運動過程
A.球1和球2運動的時間之比為2∶1
B.球1和球2動能增加量之比為1∶3
C.球1和球2拋出時初速度之比為2∶1
D.球1和球2運動時的加速度之比為1∶2
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【題目】裝有一定量液體的玻璃管豎直漂浮在水中,水面足夠大,如圖甲所示.把玻璃管向下緩慢按壓4cm后放手,忽略運動阻力,玻璃管的運動可以視為豎直方向的簡諧運動,測得振動周期為0.5s.豎直向上為正方向,某時刻開始計時,其振動圖象如圖乙所示,其中A為振幅.對于玻璃管,下列說法正確的是 ___(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分.每選錯1個扣3分,最低得分為0分)
A.回復力等于重力和浮力的合力
B.振動過程中動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化,玻璃管的機械能守恒
C.位移滿足函數(shù)式 cm
D.振動頻率與按壓的深度有關(guān)
E.在t1~t2時間內(nèi),位移減小,加速度減小,速度增大
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【題目】如圖所示,固定平行導軌間有磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直導軌平面向里的勻強磁場,導軌間距為l且足夠長,左端接阻值為R的定值電阻,導軌電阻不計,F(xiàn)有一長為2l的金屬棒垂直放在導軌上,在金屬棒以O點為軸沿順時針方向以角速度ω轉(zhuǎn)過60°的過程中(金屬棒始終與導軌接觸良好,電阻不計)( 。
A. 通過定值電阻的電流方向由b到a
B. 金屬棒剛開始轉(zhuǎn)動時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大
C. 通過定值電阻的最大電流為
D. 通過定值電阻的電荷量為
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【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有一固定絕緣軌道ABCDP,由半徑r=0.5m的圓弧軌道CDP和與之相切于C點的水平軌道ABC組成,圓弧軌道的直徑DP與豎直半徑OC間的夾角θ=37°,A、B兩點間的距離d=0.2m。質(zhì)量m1=0.05kg的不帶電絕緣滑塊靜止在A點,質(zhì)量m2=0.1kg、電荷量q=1×10﹣5C的帶正電小球靜止在B點,小球的右側(cè)空間存在水平向右的勻強電場,F(xiàn)用大小F=4.5N、方向水平向右的恒力推滑塊,滑塊到達B點前瞬間撤去該恒力,滑塊與小球發(fā)生彈性正碰,碰后小球沿軌道運動,到達P點時恰好和軌道無擠壓且所受合力指向圓心。小球和滑塊均視為質(zhì)點,碰撞過程中小球的電荷量不變,不計一切摩擦。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求撤去該恒力瞬間滑塊的速度大小v以及勻強電場的電場強度大小E;
(2)求小球到達P點時的速度大小vP和B、C兩點間的距離x;
(3)若小球從P點飛出后落到水平軌道上的Q點(圖中未畫出)后不再反彈,求Q、C兩點間的距離L。
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【題目】如圖所示,abcd為固定的水平光滑矩形金屬導軌,導軌間距為L左右兩端接有定值電阻R1和R2,R1=R2=R,整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B,方向豎直向下的勻強磁場中.質(zhì)量為m的導體棒MN放在導軌上,棒始終與導軌垂直且接觸良好,不計導軌與棒的電阻.兩根相同的輕質(zhì)彈簧甲和乙一端固定,另一端同時與棒的中點連接.初始時刻,兩根彈簧恰好處于原長狀態(tài),棒獲得水平向左的初速度,第一次運動至最右端的過程中Rl產(chǎn)生的電熱為Q,下列說法中正確的是
A.初始時刻棒所受安培力的大小為
B.棒第一次回到初始位置的時刻,R2的電功率小于
C.棒第一次到達最右端的時刻,兩根彈簧具有彈性勢能的總量為
D.從初始時刻至棒第一次到達最左端的過程中,整個回路產(chǎn)生的電熱大于
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【題目】質(zhì)量為0.3kg的物體在水平面上運動,圖中的兩條直線分別表示物體受水平拉力和不受水平拉力的速度-時間圖像,則下列說法中正確的是( 。
A.物體不受水平拉力時的圖像一定是b
B.物體受水平拉力時的圖像一定是a
C.物體的摩擦力可能等于0.2N
D.水平拉力一定等于0.1N
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【題目】如圖所示為某彈射游戲裝置示意圖,通過拉桿將彈射器的輕質(zhì)彈簧壓縮后釋放,將質(zhì)量為0.1kg的小滑塊從A點水平彈出,滑行距離L=0.5m后經(jīng)過B點,無碰撞地進入細口徑管道式圓弧BCD,最后從D點水平飛出,并拋入在平臺上的收集框EFGH中。小滑塊與框底部碰撞時間極短,且為彈性碰撞。整個軌道處在同一豎直面內(nèi),其中CD部分為半徑R=0. 4m的圓弧軌道,其圓心為O1。軌道僅AB段粗糙,滑塊與其間的動摩擦因數(shù)為0.2。管口D點距平臺的高度h=0. 45m,以D點正下方平臺上的O點為原點向右建x軸。已知收集框。管的口徑遠遠小于圓弧半徑,不計空氣阻力、滑塊的大小和框的厚度,g取10m/s2。
(1)若小滑塊恰能經(jīng)過D點,求彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能EP;
(2)若收集框的E點坐標,小滑塊恰好擦著H點進入框中,求小滑塊從D點飛出時對軌道的作用力;
(3)若小滑塊直接擊中收集框的底部反彈一次后,未出框恰好擊中收集框上的G點,則小球從D點飛出的速度大小v與收集框的E點坐標之間應(yīng)滿足什么關(guān)系?
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