24.(西)(20分)某種小發(fā)電機的內部結構
平面圖如圖1所示,永久磁體的內側為半圓
柱面形狀,它與共軸的圓柱形鐵芯間的縫隙
中存在輻向分布、大小近似均勻的磁場,磁
感應強度B = 0.5T。磁極間的缺口很小,可
忽略。如圖2所示,單匝矩形導線框abcd繞
在鐵芯上構成轉子,ab = cd = 0.4m,bc = 0.2m。
鐵芯的軸線OO′ 在線框所在平面內,線框可
隨鐵芯繞軸線轉動。將線框的兩個端點M、N
接入圖中裝置A,在線框轉動的過程中,裝置A能使端點M始終與P相連,而端點N始終與Q相連。現使轉子以ω=200π rad/s的角速度勻速轉動。在圖1中看,轉動方向是順時針的,設線框經過圖1位置時t = 0。(取π = 3)
(1)求t = s時刻線框產生的感應電動勢;
(2)在圖3給出的坐標平面內,畫出P、Q兩點
電勢差UPQ隨時間變化的關系圖線(要求標出橫、縱坐
標標度,至少畫出一個周期);
(3)如圖4所示為豎直放置的兩塊平行金屬板X、
Y,兩板間距d = 0.17m。將電壓UPQ加在兩板上,P與X相連,Q與Y相連。將一個質量m = 2.4×10-12kg,電量q = +1.7×10-10C的帶電粒子,在t0 = 6.00×10 -3s時刻,從緊臨X板處無初速釋放。求粒子從X板運動到Y板經歷的時間。(不計粒子重力)
22.(16分)如圖所示,半徑R = 0.1m的豎直半圓形光滑軌道bc與水平面ab相切。
質量m = 0.1㎏的小滑塊B放在半圓形軌道末端的b點,另一質量也為m = 0.1kg的小滑塊A,以v0 = 2m/s的水平初速度向B滑行,滑過s = 1m的距離,與B相碰,碰撞時間極短,碰后A、B粘在一起運動。已知木塊A與水平面之間的動摩擦因數μ = 0.2。取重力加速度g = 10m/s²。A、B均可視為質點。求
(1)A與B碰撞前瞬間的速度大小vA;
(2)碰后瞬間,A、B共同的速度大小v;
(3)在半圓形軌道的最高點c,軌道對A、B
的作用力N的大小。
(08西城一模)23.(18分)如圖所示,在y>0的區(qū)域內有沿y軸正方向的勻強電場,在y<0的區(qū)域內有垂直坐標平面向里的勻強磁場。一電子(質量為m、電量為e)從y軸上A點以沿x軸正方向的初速度v0開始運動。當電子第一次穿越x軸時,恰好到達C點;當電子第二次穿越x軸時,恰好到達坐標原點;當電子第三次穿越x軸時,恰好到達D點。C、D兩點均未在圖中標出。已知A、C點到坐標原點的距離分別為d、2d。不計電子的重力。求
(1)電場強度E的大小;
(2)磁感應強度B的大小;
(3)電子從A運動到D經歷的時間t.
21.(18分)
(1)用如圖1所示的實驗裝置研究電磁感應現象。當有電流從電流表的正極流入時,指針向右偏轉。下列說法哪些是正確的 (
)
A.當把磁鐵N極向下插入線圈時,電流表指針向左偏轉
B.保持磁鐵在線圈中靜止,電流表指針不發(fā)生偏轉
C.磁鐵插入線圈后,將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運動,電流表指針向左偏轉
D.當把磁鐵N極從線圈中拔出時,電流表指針向右偏轉
(2)某同學利用如圖2所示的裝置測量當地的重力加速度。實驗步驟如下:
A.按裝置圖安裝好實驗裝置;
B.用游標卡尺測量小球的直徑d;
C.用米尺測量懸線的長度l;
D.讓小球在豎直平面內小角度擺動。當小球經過最低點時開始計時,并計數為0,此后小球每經過最低點一次,依次計數1、2、3……。當數到20時,停止計時,測得時間為t;
E.多次改變懸線長度,對應每個懸線長度,都重復實驗步驟C、D;
F.計算出每個懸線長度對應的t 2;
G.以t 2 為縱坐標、l為橫坐標,作出t 2 - l圖線。
結合上述實驗,完成下列任務:
①
用游標為10分度(測量值可準確到0.1mm)的卡尺測量小球的直徑。某次測量的示數如圖3所示,讀出小球直徑d的值為
cm。
② 該同學根據實驗數據,利用計算機作出t 2 – l圖線如圖4所示。根據圖線擬合得到方程t 2 = 404.0 l + 3.5。由此可以得出當地的重力加速度g = m/s2。(取π 2 = 9.86,結果保留3位有效數字)
③ 從理論上分析圖線沒有過坐標原點的原因,下列分析正確的是 ( )
A.不應在小球經過最低點時開始計時,應該在小球運動到最高點開始計時;
B.開始計時后,不應記錄小球經過最低點的次數,
而應記錄小球做全振動的次數;
C.不應作t 2 – l圖線,而應作t – l圖線;
D.不應作t 2 – l圖線,而應作t 2 –(l+d)圖線。
20.(西)水平面上有質量相等的a、b兩個物體,水平推力F1、 F2分別作用在a、b上。一段
時間后撤去推力,物體繼續(xù)運動一段距離后停下。兩物體的v - t圖線如圖所示,圖中
AB∥CD。則整個過程中
A.F1的沖量等于F2的沖量
B.F1的沖量大于F2的沖量
C.摩擦力對a物體的沖量等于摩擦力對b物體的沖量
D.合外力對a物體的沖量等于合外力對b物體的沖量
19.(西)有三顆質量相同的人造地球衛(wèi)星1、2、3,1是放置在赤道附近還未發(fā)射的衛(wèi)星,2是靠近地球表面做圓周運動的衛(wèi)星,3是在高空的一顆地球同步衛(wèi)星。比較1、2、3三顆人造衛(wèi)星的運動周期T、線速度v、角速度ω 和向心力F,下列判斷正確的是
A.T1 < T2 < T3 B.ω1= ω3 < ω2
C.v1 = v3 < v2 D.F1 > F2 > F3
18.(西)圖中B為理想變壓器,接在原線圈上的交變電壓有效值保持不變。燈泡L1和L2完全相同(阻值恒定不變),R是一個定值電阻,電壓表、表流表都為理想電表。開始時開關S是閉合的。當S斷開后,下列說法正確的是
A.電壓表的示數變大
B.電流表A1的示數變大
C.電流表A2的示數變大
D.燈泡L1的亮度變亮
17.(西)如圖所示,兩根間距為d的平行光滑金屬導軌間接有電源E,導軌平面與水平面間的夾角θ = 30°。金屬桿ab垂直導軌放置,導軌與金屬桿接觸良好。整個裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中。當磁場方向垂直導軌平面向上時,金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)。若將磁場方向改為豎直向上,要使金屬桿仍保持靜止狀態(tài),可以采取的措施是
A.減小磁感應強度B
B.調節(jié)滑動變阻器使電流減小
C.減小導軌平面與水平面間的夾角θ
D.將電源正負極對調使電流方向改變
16.下圖是用同一曝光時間拍攝自行車運動的一組照片。通過照片,我們可以判斷自行車運動最快的是下列圖中的
15.如圖是雙縫干涉實驗裝置的示意圖,S為單縫,S1、S2為雙縫,P為光屏。用綠光從左邊照射單縫S時,可在光屏P上觀察到干涉條紋。下列說法正確的是
A.減小雙縫間的距離,干涉條紋間的距離減小
B.增大雙縫到屏的距離,干涉條紋間的距離增大
C.將綠光換為紅光,干涉條紋間的距離減小
D.將綠光換為紫光,干涉條紋間的距離增大
14.一定質量的氣體(不計氣體的分子勢能),在溫度升高的過程中,下列說法正確的是
A.氣體的內能一定增加
B.外界一定對氣體做功
C.氣體一定從外界吸收熱量
D.氣體分子的平均動能可能不變
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