14、(15分)如图甲所示,空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨,处于同一水平面内,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒,从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,图乙是棒的速度一时间图像,其中OA段是直线,AC是曲线,DE是曲线图像的渐近线。小型电动机在12s末达到额定功率P额=4.5W,此后功率保持不变,除R以外,其余部分的电阻均不计,g=10 m/s2
(1)求导体棒在0-12s内的加速度大小;
(2)求导体棒与导轨间的动摩擦因数及电阻R的阻值;
(3)若已知0-12s内R上产生的热量为12.5J,牵引力做的功为多少?
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13、(12分)交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO’匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.05m2,线圈转动的频率为50Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B=
T。为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220V 11kW”的电机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器,电路如图。求:
(1)发电机的输出电压为多少?
(2)变压器原副线圈的匝数比为多少?
(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少?
12、(选修3-4)(12分)
(1)(4分)如图所示为两列简谐横波沿同一绳传播在
时刻的波形图,已知甲波向左传,乙波向右传。请根据图中信息判断以下正确的说法是________(填写字母序号)。
、由于两波振幅不等,故两列波相遇时不会发生干涉现象;
、两列波同时传到坐标原点;
、
处的质点开始振动时的方向向
轴的负方向;
、两列波相遇时会发生干涉且
处为振动加强的点;
(2)(8分)一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形如图所示.已知介质中质点P的振动周期为2s,此时P质点所在位置的纵坐标为2cm,横坐标为0.5 m.试求从图示时刻开始在哪些时刻质点P会出现在波峰?
11、某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验,测得的数据如下表所示.
|
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
R(Ω) |
4.0 |
10.0 |
16.0 |
22.0 |
28.0 |
|
I(A) |
1.00 |
0.50 |
0.34 |
0.25 |
0.20 |
|
1/I(A-1) |
1.0 |
2.0 |
2.9 |
4.0 |
5.0 |
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(1)若利用图象确定电池的电动势和内阻,则应作 (选填“R- I”或“R- 1/I”)图象;
(2)利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图象;
(3)由图象可知,该电池的电动势E= V,内阻r= Ω;
(4)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比,理论上E测 E真,r测 r真(选填“>”、“<”或“=”).
10、在“验证机械能守恒定律”的实验中,
(1)选出一条纸带如图所示,其中O点为起始点(速度为零),A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50Hz交流电,用最小刻度为mm的刻度尺,测得OA=11.13cm,OB=17.69cm,OC=25.90cm。在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点,重锤的质量为m,取g=9.8m/s2,根据以上数据当打点针打到B点时,重锤的重力势能比开始下落时减小了___________,这时它的动能是____________,结论是:在忽略误差的情况下,重锤的机械能守恒.为增加该实验小组实验结果的可靠性,你认为应该____________________。
(2)该同学从实验结果发现,当使用钩码拉动纸带下落时,加速度比实际的重力加速度小.为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差,请你提出一个有效的改进方法:___________________________________________
(3)本实验得到的数据与机械能守恒存在一定的差距,你在实验中遇到这种情况时处理的做法是:
9、
如图所示,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O,倾角为30°的斜面体置于水平地面上.A的质量为m,B的质量为4m.开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时B静止不动.将A由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,下列判断中正确的是( )
A.物块B受到的摩擦力先减小后增大
B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C.小球A的机械能守恒
D.小球A的机械能不守恒,A、B系统的机械能守恒
8、![]()
绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、电键相连,如图所示.线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起.若保持电键闭合,则( )
A.铝环不断升高
B.铝环停留在某一高度
C.铝环跳起到某一高度后将回落
D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变
7、在如图所示的电路中,理想变压器的初级加一个固定的交变电压,那么下列情况正确的是( )
A、当滑动触头E上移时,灯泡L变亮
B、当滑动触头E上移时,电流表A1的读数变小
C、当滑动触头E上移时,电压表V的读数变大
D、当闭合开关S时,电流表A1的读数变大,A2的读数变小
6、电路中的电容器和电感线圈对交变电流都有阻碍作用,这种阻碍作用分别称为容抗和感抗.容抗和感抗的大小都与交流电的频率有关,下面的说法中正确的是:( )
A、交流电的频率越高,电容器的容抗越小 B、交流电的频率越高,电容器的容抗越大 C、交流电的频率越低,线圈的感抗越小 D、交流电的频率越低,线圈的感抗越大
5、研究表明,无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场.现有两块无限大的均匀绝缘带电平面,一块带正电,一块带负电,把它们正交
放置如图甲所示,单位面积所带电荷量的数值相等.图甲中直线A1B1和A2B2分别为带正电的平面和带负电的平面与纸面正交的交线,O为两交线的交点.则图乙中能正确反映等势面分布情况的是( )
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