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【题目】如图甲所示是航空母舰上一种弹射装置的模型,“E”字形铁芯长为l的三个柱脚的两条缝中存在正对的由B指向A、C的磁场,该磁场任意时刻均可视为处处大小相等方向相同(如图乙所示),初始时缝中有剩余磁场,磁感应强度为B0;绕在B柱底部的多匝线圈P用于改变缝中磁场的强弱,已知通过线圈P加在缝中的磁场与线圈中的电流大小存在关系B=k1I.Q为套在B柱上的宽为x、高为y的线圈共n匝,质量为m,电阻为R,它在外力作用下可沿B柱表面无摩擦地滑动,现在线圈P中通以I=k2t的电流,发现Q立即获得方向向右大小为a的加速度,则
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(1)线圈P的电流应从a、b中的哪一端注入?t=0时刻线圈Q中的感应电流大小I0。
(2)为了使Q向右运动的加速度保持a不变,试求Q中磁通量的变化率与时间t的函数关系
(3)若在线圈Q从靠近线圈P处开始向右以加速度a匀加速直到飞离B柱的整个过程中,可将Q中的感应电流等效为某一恒定电流I,则此过程磁场对线圈Q做的功为多少?
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【题目】如图所示,平行放置的金属板A、B间电压为U0,中心各有一个小孔P、Q,平行放置的金属板C、D板长和板间距均为L,足够长的粒子接收屏M与D板夹角为
。现从P点处有质量为 m、带电量为+q的粒子放出(粒子的初速度可忽略不计)。经加速后从Q点射出,贴着C板并平行C板射入C、D电场(平行金属板外电场忽略不计,重力不计,
,
)
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(1)粒子经加速后从Q点射出速度大小v
(2)若在进入C、D间电场后好恰从D板边缘飞出,则C、D间电压U1为多少?
(3)调节C、D间电压(大小)使进入电场的粒子,不能打在粒子接收屏M上,则C、D间电压U2的取值范围?
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【题目】如图为实验室筛选带电粒子的装置示意图:左端加速电极M、N间的电压为U1。中间速度选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强磁场的场强B1=1.0T,两板电压U2=1.0×102V,两板间的距离D=2cm。选择器右端是一个半径R=20cm的圆筒,可以围绕竖起中心轴顺时针转动,筒壁的一个水平圆周上均匀分布着8个小孔O1至O8。圆筒内部有竖直向下的匀强磁场B2。一电荷量为q=1.60×10-19C、质量为m=3.2×10-25kg的带电的粒子,从静止开始经过加速电场后匀速穿过速度选择器。圆筒不转时,粒子恰好从小孔O8射入,从小孔O3射出,若粒子碰到圆筒就被圆筒吸收。求:
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(1)加速器两端的电压U1的大小;
(2)圆筒内匀强磁场B2的大小并判断粒子带正电还是负电;
(3)要使粒子从一个小孔射入圆筒后能从正对面的小孔射出(如从O1进从O5出),则圆筒匀速转动的角速度多大?
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【题目】小明利用如图装置用于验证机械能守恒定律。将电磁铁固定在铁架台上,一块长度为d的小铁片受到电磁铁的吸引静止于A点,将光电门固定在A的正下方B处。调整光电门位置,可改变小铁片下落高度h。记录小铁片每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较小铁片在释放点A和点B之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk,就能验证机械能是否守恒。
取
作为小铁片经过光电门时速度。d为小铁片长度,t为小铁片经过光电门的挡光时间,可由计时器测出。
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(1)用
计算小铁片动能变化的大小,用刻度尺测量小铁片长度d,示数如题图所示,其读数为________cm.某次测量中,计时器的示数为0.0150 s,则小铁片通过光电门时速度为v1=_________m/s.
(2)v1相比小铁片中心通过光电门时速度v2 ___(选填偏大,偏小)
(3)整理实验数据时发现的ΔEp与ΔEk不完全相等。小明分析原因如下:
①空气阻力;
②小铁片通过光电门时中间时刻和中间位置速度不相等;
③长度d值的测量;以上原因属于系统误差的是 (选填序号)。
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【题目】如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙(速度恒定不变),甲的速度为 v0。物体离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,乙的速度也为 v0。物体与乙之间的动摩擦因数为μ。重力加速度为 g。若乙的宽度足够大,下列说法正确的( )
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A. 物体刚滑上乙传送带时,受到摩擦力大小为![]()
B. 物体刚滑上乙传送带时,受到摩擦力大小为![]()
C. 物体在乙上侧向( 垂直于乙的运动方向)滑过的距离为![]()
D. 物体在乙上侧向( 垂直于乙的运动方向)滑过的距离为![]()
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【题目】一列简谐横波沿水平方向传播,在传播方向上,介质中的A、B两点相距6cm,某时刻A正处于波峰,B在平衡位置,且速度方向向下,已知波长
,频率为10Hz.求:
(1)若波由A向B传播,波速最大是多少?
(2)若波由B向A传播,波速最小是多少?
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【题目】1831年,法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲)。 它是利用电磁感应原理制成的,是人类历史上第一台发电机。图乙是这个圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触。使铜盘转动,电阻R中就有电流通过。若所加磁场为匀强磁场,回路的总电阻恒定,从左往右看,铜盘沿顺时针方向匀速转动,CRD平面与铜盘平面垂直,下列说法正确的是
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A.电阻R中没有电流流过
B.铜片C的电势高于铜片D的电势
C.保持铜盘不动,磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场,则铜盘中有电流产生
D.保持铜盘不动,磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场,则CRD回路中有电流产生
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【题目】深空探测一直是人类的梦想。2013年12月14日“嫦娥三号”探测器成功实施月面软着陆,中国由此成为世界上第3个实现月面软着陆的国家。如图所示为此次探测中,我国科学家在国际上首次采用的由接近段、悬停段、避障段和缓速下降段等任务段组成的接力避障模式示意图。请你应用学过的知识解决下列问题。
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(1)已知地球质量约是月球质量的81倍,地球半径约是月球半径的4倍。将月球和地球都视为质量分布均匀的球体,不考虑地球、月球自转及其他天体的影响。求月球表面重力加速度g月与地球表面重力加速度g的比值。
(2)由于月球表面无大气,无法利用大气阻力来降低飞行速度,我国科学家用自行研制的大范围变推力发动机实现了探测器中途修正、近月制动及软着陆任务。在避障段探测器从距月球表面约100m高处,沿与水平面成夹角45°的方向,匀减速直线运动到着陆点上方30m处。已知发动机提供的推力与竖直方向的夹角为θ,探测器燃料消耗带来的质量变化、探测器高度变化带来的重力加速度g月的变化均忽略不计,求此阶段探测器的加速度a与月球表面重力加速度g月的比值。
(3)为避免探测器着陆过程中带来的过大冲击,科学家们研制了着陆缓冲装置来吸收着陆冲击能量,即尽可能把探测器着陆过程损失的机械能不可逆地转变为其他形式的能量,如塑性变形能、内能等,而不通过弹性变形来储存能量,以避免二次冲击或其他难以控制的后果。
已知着陆过程探测器质量(包括着陆缓冲装置)为m,刚接触月面时速度为v,从刚接触月面开始到稳定着陆过程中重心下降高度为H,月球表面重力加速度为g月,着陆过程中发动机处于关闭状态,求着陆过程中缓冲装置吸收的总能量及探测器受到的冲量。
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【题目】甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。
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(1)甲组同学采用图甲所示的实验装置。
①为比较准确地测量出当地重力加速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还应该选用 ;(用器材前的字母表示)
a.长度接近1m的细绳
b.长度为30cm左右的细绳
c.直径为1.8cm的塑料球
d.直径为1.8cm的铁球
e.最小刻度为1cm的米尺
f.最小刻度为1mm的米尺
②该组同学先测出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g= 。(用所测物理量表示)
③在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值 。(选填“偏大”、“偏小”或 “不变”)
(2)乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所示的v―t图线。
①由图丙可知,该单摆的周期T= s;
②更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出T2―L(周期平方―摆长)图线,并根据图线拟合得到方程
。由此可以得出当地的重力加速度g= m/s2。(取π2=9.86,结果保留3位有效数字)
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【题目】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,实验装置如图所示。![]()
(1)以白炽灯为光源,对实验装置进行了调节并观察实验现象后,总结出以下几点,你认为正确的是 。
A.狭缝和光源必须平行放置
B.各元件的中心可以不在遮光筒的轴线上
C.双缝间距离越大呈现的干涉条纹越密
D.若将滤光片移走则无干涉现象产生
(2)当测量头中的分划板中心刻度对齐A条纹中心时,游标卡尺的示数如图(3)所示,第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时,游标卡尺的示数如图(4)所示。已知双缝间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1m,则图(4)中游标卡尺示数为 mm。所测光波的波长为_____m.(保留两位有效数字)
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(3)如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上,如图丙所示.则在这种情况下来测量干涉条纹的间距△x时,测量值______实际值.(填“大于”、“小于”或“等于”)
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