题目列表(包括答案和解析)
(1)如图所示,abcd为单匝矩形线圈,边长ab=10 cm,bc=20 cm.该线圈的一半位于具有理想边界、磁感应强度为0.1T、宽为20 cm的匀强磁场中,磁场方向与线圈平面垂直.若线圈绕通过ab边的轴以100p rad/s的角速度匀速旋转,当线圈由图示位置转过90° 时的瞬时感应电动势大小为________V.
(2)某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.
(Ⅰ)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当:
①________;
②________.
(Ⅱ)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点A、B、C、D、E、F为计数点,测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5,若打点的时间间隔为T,则打E点时重物速度的表达式为vE=________.
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(3)冬、春季节降水量少,广东沿海附近水位较低,涨潮时海水倒灌出现所谓咸潮现象,使沿海地区的城市自来水中的离子浓度较高,水质受到影响,为了研究咸潮出现的规律,某同学设计了一个监测河水电阻率的实验.它在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如下图(1)所示,两电极相距L=0.314 m,其间充满待测的河水.安装前他用如下图(2)的游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如下图(3)所示.
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他还选用了以下仪器:量程15 V、内阻300 kΩ的电压表,量程300μA、内阻50 Ω的电流表,最大阻值为1 kΩ的滑动变阻器,电动势E=12 V、内阻r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干.下图(4)坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值.
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根据以上材料完成以下问题:
(a)测量玻璃管内径时,应将上图(2)中的游标卡尺的A、B、C三部分中的________与玻璃管内壁接触(填代号);
(b)玻璃管的内径d=________mm;
(c)图(4)中的9个点表示实验中测得的9组电流I、电压U的值,试写出根据此图求R值的步骤:________.
(d)上图(5)中的实物仪器部分已连线,将其他部分连接成能测出上图(4)数据的实物连接图;
(e)开头闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至________端.
(2013·天津河西二模,12题)(20分)如图所示(俯视)MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨。两导轨间距为L=0.2 m,有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场Bl=5.0 T。导轨上NQ之间接一电阻R1=0.40 Ω,阻值为R2=0.10 Ω的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触。两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极相连。电容器C紧靠准直装置b,b紧挨着带小孔a(只能容一个拉子通过)的固定绝缘弹性圆筒。圆筒壁光滑,筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场B2,O是圆筒的圆心,圆筒的内半径r=0.40 m。
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(1)用一个方向平行于MN水平向左且功率恒定为P=80 W的外力F拉金属杆,使杆从静止开始向左运动。已知杆受到的摩擦阻力大小恒为Ff=6 N,求:当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小及电阻R1消耗的电功率?
(2)当金属杆处于(1)问中的匀速运动状态时,电容器C内紧靠极板的D处的一个带正电的粒子经C加速、b准直后从a孔垂直磁场B2并正对着圆心O进入筒中,该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒。已知该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失,不计粒子的初速度、重力和空气阻力,粒子的荷质比
,则磁感应强度B2多大(结果允许含有三角函数式)?
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试求:?
(1)下落距离为r/2时棒的加速度。?
(2)从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量。??
如图15所示,一根电阻为R=12Ω的电阻丝做成一个半径为r=1m的圆形导线框,竖直放置在水平匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,磁感应强度为B=0.2T,现有一根质量为m=0.1kg、电阻不计的导体棒,自圆形线框最高点由静止开始下落,在下落过程中始终与线框良好接触,已知下落距离为r/2时,棒的速度大小为v1=8/3m/s,下落到经过圆心时棒的速度大小为v2=10/3m/s,试求:
(1)下落距离为r/2时棒的加速度;
(2)从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的焦耳热.
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