题目内容
对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。
(1)一段横截面积为S、长为l的直导线,单位体积内有n个自由电子,电子电荷量为e。该导线通有电流时,假设自由电子定向移动的速率均为v。
(a)求导线中的电流I;
(b)将该导线放在匀强磁场中,电流方向垂直于磁感应强度B,导线所受安培力大小为F安,导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F,推导F安=F。
(2)正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m,单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略;其速率均为v,且与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变。利用所学力学知识,导出器壁单位面积所受粒子压力F与m、n和v的关系。
(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)
(1) 证明见答案 (2)
解析
如图所示,篮球运动员接传来的篮球时,通常要先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球迅速引至胸前,这样做可以
A.减小球的动量的变化量 |
B.减小球对手作用力的冲量 |
C.减小球的动量变化率 |
D.延长接球过程的时间来减小动量的变化量 |
三个倾角不同(θ1<θ2<θ3 )光滑且高度相同的固定斜面,如图所示。将质量相同的小球从斜面的顶端静止释放,到达斜面底端时则下列说法正确的是( )
A.小球的重力势能改变量相同 |
B.小球到达底端时重力的功率相同 |
C.小球到达最低点时动能相同 |
D.在小球整个运动过程中机械能守恒 |
在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M="0.6" kg,m="0.2" kg的两个小球,中间夹着一个被压缩的具有Ep="10.8" J弹性势能的轻弹簧(弹簧与两球不相连),原来处于静止状态.现突然释放弹簧,球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R="0.425" m的竖直放置的光滑半圆形轨道,如图所示.g取10 m/s2.则下列说法正确的是:
A.球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4 N·s |
B.M离开轻弹簧时获得的速度为9m/s |
C.若半圆轨道半径可调,则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小 |
D.弹簧弹开过程,弹力对m的冲量大小为1.8 N·s |
(1)将质量为5kg的铅球(可视为质点)从距沙坑表面1.25m高处由静止释放,从铅球接触沙坑表面到陷入最低点所历经的时间为0.25s,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。则铅球对沙子的平均作用力大小为 N,方向 。
(2)① 用多用电表的欧姆挡测量阻值时,选择倍率为欧姆挡,按正确的实验操作步骤测量,表盘指针位置如图所示,该电阻的阻值约为 ;
②下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )
A.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则不会影响测量结果 |
B.测量阻值不同的电阻时,都必须重新调零 |
C.测量电路中的电阻时,应该把该电阻与电路断开 |
D.欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但仍能调零,其测量结果与原来相比不变。 |
(3)在“验证牛顿运动定律”实验中,所用的实验装置如图所示。在调整带滑轮木板的倾斜程度时,应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。小车的质量为M,盘和盘中重物的总质量为m,保持M不变,研究小车的加速度与力的关系时,在 条件下,mg近似等于小车运动时所受的拉力。实验中打出的一条纸带如下图所示,纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出,已知交流电频率为50HZ,AB=19.9mm,AC=49.9mm,AD=89.9mm,AE=139.8mm,则打该纸带时小车的加速度大小为 m/s2(保留两位有效数字)
(4)某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D,用螺旋测微器测量其厚度d,示数如图所示。由图可读出D=________________mm,d=__________mm。
如图所示,在光滑水平面上,有一质量为M="3" kg的薄板和质量为m="1" kg的物块.都以v="4" m/s的初速度朝相反方向运动,它们之间有摩擦,薄板足够长,当薄板的速度为2.4 m/s时,物块的运动情况是( )
A.做加速运动 | B.做减速运动 |
C.做匀速运动 | D.以上运动都可能 |