【題目】(6分)某探究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗,將畫有坐標軸(橫軸為x軸,縱軸為y軸,最小刻度表示1 mm)的紙貼在桌面上,如圖(a)所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(位于圖示部分除外),另一端P位于y軸上的A點時,橡皮筋處于原長。

(1)用一只測力計將橡皮筋的P端沿y軸從A點拉至坐標原點O,此時拉力F的大小可由測力計讀出。測力計的示數(shù)如圖(b)所示,F(xiàn)的大小為 N。

(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A點;現(xiàn)使用兩個測力計同時拉橡皮筋,再次將P端拉至O點,此時觀察到兩個拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向,由測力計的示數(shù)讀出兩個拉力的大小分別為F1=4.2 N和F2=5.6 N。

(i)用5 mm長度的線段表示1 N的力,以O(shè)點為作用點,在圖(a)中畫出力F1、F2的圖示,然后按平形四邊形定則畫出它們的合力F;

(ii)F的大小為 N,F(xiàn)與拉力F的夾角的正切值為 。

若F與拉力F的大小及方向的偏差均在實驗所允許的誤差范圍之內(nèi),則該實驗驗證了力的平行四邊形定則。

【答案】14.0N;(2)(i見解析;ii4.0;0.05

【解析】1)由圖可知,F的大小為4.0N

2i如圖所示

ii用刻度尺量出F線段長為20mm,所以F大小為4.0N,F與拉力F的夾角的正切值0.05

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【題目】(16分)如圖所示,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,電阻不計,導(dǎo)軌間距為l,左側(cè)接一阻值為R的電阻.區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場,磁場寬度為s。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v為金屬棒速度)的水平外力作用,從磁場的左邊界由靜止開始運動,測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大.(已知:l=1m,m=1kg,R=0.3Ω,r=0.2Ω,s=1m)

(1)判斷該金屬棒在磁場中是否勻加速直線運動;

(2)求加速度的大小和磁感應(yīng)強度B大。

(3)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v=v0x,且棒在運動到ef處時恰好靜止,則外力F作用的時間為多少?

(4)若在棒未出磁場區(qū)域時撤出外力,畫出棒在整個運動過程中速度隨位移變化所對應(yīng)的各種可能的圖線.

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【題目】如圖所示,自行車的尾燈采用了全反射棱鏡的原理。它雖然本身不發(fā)光,但在夜間騎行時,從后面開來的汽車發(fā)出的強光照到尾燈后,會有較強的光被反射回去,使汽車司機注意到前面有自行車。尾燈的原理如圖所示,下面說法中正確的是(

A.汽車燈光應(yīng)從右面射過來在尾燈的左表面發(fā)生全反射

B.汽車燈光應(yīng)從右面射過來在尾燈的右表面發(fā)生全反射

C.汽車燈光應(yīng)從左面射過來在尾燈的左表面發(fā)生全反射

D.汽車燈光應(yīng)從左面射過來在尾燈的右表面發(fā)生全反射

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【題目】關(guān)于自由落體運動的加速度,正確的是( 。

A. 重的物體下落的加速度大

B. 同一地點,輕、重物體下落的加速度一樣大

C. 這個加速度在地球上任何地方都一樣大

D. 這個加速度在地球赤道比在地球北極大

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【題目】(8分)如圖所示,質(zhì)量M=10kg的木楔ABC靜止置于粗糙水平地面上,木楔與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.02。在木楔的傾角θ30°的斜面上,有一質(zhì)量m=10kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑.當滑行路程s=1.4m時,其速度v=1.4m/s.在這過程中木楔始終沒有動。求木楔對地面的摩擦力和壓力(重力加速度g10m/s2)。

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【題目】如圖甲所示,面積為0.1 m210匝線圈EFG處在某磁場中,t0,磁場方向垂直于線圈平面向里,磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示.已知線圈與右側(cè)電路接觸良好,電路中的電阻R4 Ω,電容C10 μF,線圈EFG的電阻為1 Ω其余部分電阻不計.則當開關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后t0.1 st0.2 s這段時間內(nèi)(  )

A. 電容器所帶的電荷量為8×105 C

B. 通過R的電流是2.5 A方向從ba

C. 通過R的電流是2 A,方向從ba

D. R消耗的電功率是0.16 W

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【題目】(16分)

如圖所示,長l=1 m的輕質(zhì)細繩上端固定,下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球,小球靜止在水平向右的勻強電場中,繩與豎直方向的夾角θ=37°。已知小球所帶電荷量q=1.0×10–6 C,勻強電場的場強E=3.0×103 N/C,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.,求:

(1)小球所受電場力F的大小。

(2)小球的質(zhì)量m。

(3)將電場撤去,小球回到最低點時速度v的大小。

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【題目】溫度傳感器廣泛應(yīng)用于空調(diào)、電冰箱等家用電器中,它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性來工作的。如圖甲所示,電源的電動勢E9.0V,內(nèi)阻不計,G為靈敏電流計,內(nèi)阻Rg保持不變;R為熱敏電阻,其電阻阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)S,當R的溫度等于20℃時,電流表示數(shù)I12mA;當電流表的示數(shù)I23.6mA時,熱敏電阻的溫度是(

A. 60℃ B. 80℃ C. 100℃ D. 120℃

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【題目】使用回旋加速器的實驗需要把離子束從加速器中引出,離子束引出的方法有磁屏蔽通道法和靜電偏轉(zhuǎn)法等。質(zhì)量為m,速度為v的離子在回旋加速器內(nèi)旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)軌道時半徑為r的圓,圓心在O點,軌道在垂直紙面向外的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B。為引出離子束,使用磁屏蔽通道法設(shè)計引出器。引出器原理如圖所示,一堆圓弧形金屬板組成弧形引出通道,通道的圓心位于點(點圖中未畫出)。引出離子時,令引出通道內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度降低,從而使離子從P點進入通道,沿通道中心線從Q點射出。已知OQ長度為L。OQ與OP的夾角為,

(1)求離子的電荷量q并判斷其正負

(2)離子從P點進入,Q點射出,通道內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度應(yīng)降為,求

(3)換用靜電偏轉(zhuǎn)法引出離子束,維持通道內(nèi)的原有磁感應(yīng)強度B不變,在內(nèi)外金屬板間加直流電壓,兩板間產(chǎn)生徑向電場,忽略邊緣效應(yīng)。為使離子仍從P點進入,Q點射出,求通道內(nèi)引出軌跡處電場強度E的方向和大小

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