23.(14分)某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.5kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按图甲所示安装;
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③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)。
在关闭小车电源前后,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带数据,回答下列问题:(计算结果保留二位有效数字)
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(1)该电动小车运动的最大速度为 m/s;
(2)在关闭小车电源后,该电动小车运动的加速度大小为 m/s2;
(3)该电动小车的额定功率为 W。
24.(17分)在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示,一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内,其圆心为O点,半径R=1.8m,OA连线在竖直方向上,AC弧对应的圆心角
。含有一质量m=3.6×10-4kg、电荷量q=+9.0×10-4C的带电小球(可视为质点),以
=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内,一段时间后从C点离开,小球离开C点后做匀速直线运动。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,不计空气阻力,求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力。
22.如图所示,平行金属导轨与水平面与
角,导轨与固
定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面。
有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为
,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为
时,受到安培力的大小为F。此时
( )
A.电阻R1的电功率为![]()
B.电阻R1的电功率为![]()
C.整个装置因摩擦而产生的热功率为![]()
D.整个装置消耗的机械功率为![]()
第II卷(必做126分+选做26分,共152分)
[必做部分]
21.如图所示电路中,电源电动势为E、内阻为r,当变阻
器R的滑片P位于中点位置时,A、B、C三个灯泡都
正常发光且亮度相同,则 ( )
A.三个灯泡的额定电压相同,额定功率不相同
B.三个灯泡的额定电压不相同,额定功率相同
C.三个灯泡中,B灯的电阻最大,C灯电阻最小
D.当滑片P向左滑动(各灯仍能发光)时,A灯和C灯变亮,B灯变暗
20.
如图所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形所在的平面。现将电荷量为10-8C的正点电荷从A点移到C点,电场力做功3×10-6J;将另一电荷量为10-8C的负点电荷从A点移到B点, 克服电场力做功3×10-6J。由此可断定 ( )
A.电场线的方向垂直于BC
B.电势关系为![]()
C.电势关系为![]()
D.若AB长为
cm,则场强为104V/m
19.民族运动会上有一个骑射项目,运运动员骑在奔驰的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标。若运动员骑马奔驰的速度为
,运动员静止时射出的弓箭速度为
,直线跑道离固定目标的最近距离为d。要想在最短的时间内射中目标,则运动员放箭处离目标的距离应该为 ` ( )
A.
B.
C.
D.![]()
18.最近,科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行量,并测得它围绕该恒星运行一周所用时间为1200年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍,假设该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出的量有 ( )
A.恒星质量和太阳质量之比 B.恒星密度和太阳密度之比
C.行星质量与地球质量之比 D.行星运行速度与地球公转速度之比
17.一个物体在多个力的作用下处于静止状态。如果仅使其中的一个力大小逐渐减小到零,然后又从零逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终未变),在这过程中其余各力均不变。那么,下列各图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是 ( )
16.关于摩擦力,以下说法中正确的是 ( )
A.运动物体可能受到静摩擦力作用,但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用
B.静止物体可能受到滑动摩擦力作用,但运动物体不可能受到静摩擦力作用
C.正压力越大,摩擦力可能越大,也可能不变
D.摩擦力方向可能与速度方向在同一直线上,也可能与速度方向不在同一直线上
18. ( 13 分)如图甲所示,与纸面垂直的竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上场强大小为E = 2.5 xl02
N/C 的匀强电场(上、下及左侧无界)。一个质量为m=0.5kg 、电量为q = 2.0
10-2C
的可视为质点的带正电小球,在t
=0 时刻以大小为V0
的水平初速度向右通过电场中的一点P ,当t =t 1时刻在电场所在空间中加上一如图乙所示随时间周期性变化的磁场(图中B0和t0均未知),使得小球能竖直向下通过D 点,D 为电场中小球初速度方向上的一点,PD间距为L,D 到竖直面MN 的距离DQ为
。设磁感应强度垂直纸面向里为正。(g = 10m/s2 )问:( l )在0一t 1时间内小球作什么运动?
( 2 )如果磁感应强度B0
为已知量,试推出满足条件时t1的表达式(用题中所给物理量的符号表示)。
( 3 )若小球能始终在电场所在空间做周期性运动,则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B。及运动的最大周期T 的大小。
( 4 )当小球运动的周期最大时,在图中画出小球运动一个周期的轨迹。
0.
40
,金属棒CD 的电阻是0.2
, 其余电阻不计。导轨在水平拉力作用下由静止开始以0.2m/s2 的加速度向左做匀加速直线运动,一直到CD 中的电流达到4A 时,导轨改做匀速直线运动。设导轨足够长,取g = 10 m/s2 。求:
( l )导轨做匀速运动时,水平拉力F 的大小是多少? ( 2 )导轨做匀加速运动的过程中,水平拉力F 的最小值是多少? ( 3 ) CD 上消耗的电功率为P=0.8W 时,水平拉力F 做功的功率是多大?
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