题目内容

【题目】某实验小组在研究单摆时改进了实验方案，将一力传感器连接到计算机上。图甲中O点为单摆的固定悬点，现将小摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，∠AOB=∠COB=α，α小于10°且是未知量。同时由计算机得到了摆线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线图乙（均为已知量），且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻（重力加速度为g）。根据题中（包括图中）所给的信息，下列说法正确的是( )

A. 该单摆的周期为t2

B. 根据题中（包括图中）所给的信息可求出摆球的质量

C. 根据题中（包括图中）所给的信息不能求出摆球在最低点B时的速度

D. 若实验时，摆球做了圆锥摆，则测得的周期变长

E. 若增加摆球的质量，摆球的周期不变

【答案】ABE

【解析】由乙图可知单摆的周期T=t2，故选项A正确；在B点拉力有最大值，根据牛顿第二定律可知；在AC两点有拉力最小值， ，由A到B机械能守恒，即 由此可知摆球的质量 ，选项B正确，C错误；若实验时摆球做了圆锥摆，则周期的表达式为 ，周期变小，选项D错误；根据单摆周期公式可知，单摆周期与摆球的质量无关，故选项E正确；故选ABE.

练习册系列答案
相关题目

【题目】下列说法中正确的是________

A.电磁波是横波

B.机械波的频率越高，传播速度越大

C.简谐横波在一个周期内传播的距离等于波长

D.做简谐振动的弹簧振子，半个周期内弹簧弹力做的功一定为零

E.在波的干涉现象中，相邻的两个振动最强点之间的距离等于半个波长

【题目】如图甲所示，竖直平面xOy内，在y轴右侧存在竖直向下的电场强度为E1的匀强电场和一个交变磁场，磁感应强度大小为B1，交变磁场变化规律如图乙所示，规定垂直纸面向里为磁场的正方向。在第二象限存在方向水平向左的电场强度为E2的匀强电场和一个方向垂直纸面向外的匀强磁场。带负电的粒子从x轴上的A点与x轴成θ角沿直线运动，经过y轴上的P点进入y轴右侧后做匀速圆周运动，当粒子刚进入y轴右侧时，交变磁场立即从t=0开始变化。现已知P点坐标为(0，d)，粒子的电荷量为q，粒子质量为m， 。

(1)求θ。

(2)若已知交变磁场的周期T=，粒子在t=0时经过P点，t=时恰好水平经过x轴上的Q点，求Q点的横坐标。

【题目】在半径为R的圆形区域内，存在垂直圆面的匀强磁场。圆边上的P处有一粒子源，不断沿垂直于磁场的各个方向，向磁场区发射速率均为v0的同种粒子，如图所示。现测得：当磁感应强度为B1时，粒子均从由P点开始弧长为πR的圆周范围内射出磁场；当磁感应强度为B2时，粒子则都从由P点开始弧长为πR的圆周范围内射出磁场。不计粒子的重力，则(　　)

A. 前、后两次粒子运动的轨迹半径比为r1∶r2＝∶

B. 前、后两次粒子运动的轨迹半径比为r1∶r2＝2∶3

C. 前、后两次磁感应强度的大小之比为B1∶B2＝∶

D. 前、后两次磁感应强度的大小之比为B1∶B2＝∶

【题目】宽为L的两光滑竖直裸导轨间接有固定电阻R，导轨（电阻忽略不计）间I、Ⅱ区域中有垂直纸面向里宽为d、磁感应强度为B的匀强磁场，I、Ⅱ区域间距为h，如图，有一质量为m、长为L电阻不计的金属杆与竖直导轨紧密接触，从距区域I上端H处杆由静止释放。若杆在I、Ⅱ区域中运动情况完全相同，现以杆由静止释放为计时起点，则杆中电流随时间t变化的图像可能正确的是( )

A. B. C. D.

【题目】如图所示，在纸面内有一绝缘材料制成的等边三角形框架DEF区域外足够大的空间中充满磁感应强度大小为B的匀强磁场，其方向垂直于纸面向里。等边三角形框架DEF的边长为L，在三角形DEF内放置平行板电容器MN，N板紧靠DE边，M板及DE中点S处均开有小孔，在两板间紧靠M板处有一质量为m，电量为q(q>0)的带电粒子由静止释放，如图(a)所示。若该粒子与三角形框架碰撞时均无能量损失，且每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边。不计粒子的重力。

(1)若带电粒子能够打到E点，求MN板间的最大电压；

(2)为使从S点发出的粒子最终又回到S点，且运动时间最短，求带电粒子从S点发出时的速率v应为多大？最短时间为多少？

(3)若磁场是半径为Ⅱ的圆柱形区域，如图(b)所示（图中圆为其横截面），圆柱的轴线通过等边三角形的中心O，且.要使从S点发出的粒子最终能回到S点，带电粒子速度v的大小应为多少？

【题目】如图甲所示，光滑的平行金属导轨水平放置，导轨间距L=1m，左侧接一阻值为R=0.5Ω的电阻．在MN与PQ之间存在垂直轨道平面的有界匀强磁场，磁场宽度d=1m．一质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，不计导轨和金属棒的电阻．金属棒ab受水平力F的作用从磁场的左边界MN由静止开始运动，其中，F与x（x为金属棒距MN的距离）的关系如图乙所示。通过电压传感器测得电阻R两端电压随时间均匀增大。则：

（1）金属棒刚开始运动时的加速度为多少？

（2）磁感应强度B的大小为多少？

（3）若某时刻撤去外力F后金属棒的速度v随位移s的变化规律满足v=v0-s（v0为撤去外力时的速度，s为撤去外力F后的位移），且棒运动到PQ处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？

【题目】(12分)某品牌电饭锅采用纯电阻电热丝加热,有“煮饭”和“保温”两种工作模式,在220V电压下额定功率分别为600W和80W．物理兴趣小组的同学们想通过实验测定该电饭锅电热丝的电阻．

现有实验器材：干电池两节，滑动变阻器R1（最大阻值20Ω），电阻箱R（精度0.1Ω）电压表V（量程3V，内阻很大），电流表A（量程6mA，内阻r = 35.0Ω），开关及导线若干．

①同学们利用多用表进行初步测量和估算发现，电饭锅处于不同工作模式时，实验电流差异较大．为了能顺利完成实验，他们打算将电流表的测量范围扩大到48 mA，则应该将电阻箱调节至R = ______Ω并与电流表并联．

②同学们设计并连接了图2所示的电路图,接通电源前应将滑动变阻器的滑片置于____（填“a”或“b”）端．

③将电饭锅调至“煮饭”模式，_______（填“闭合”或“断开”）开关K2，再闭合开关K1，调节滑动变阻器阻值，发现两表示数均有示数，但都不能调到零．如果该故障是由图中标号“1”到“6”中的一根导线断路引起，则断路的导线是_______．排除故障后，调节滑动变阻器阻值，记下各电表六组读数后断开开关K1．然后将电饭锅调至“保温”模式，改变K2状态，再闭合开关K1，调节滑动变阻器阻值，记下各电表六组读数后断开开关K1．

④直接将两组实验读到的数据绘制成如图3所示的图象．由图可知，该实验中电饭锅处于“煮饭”模式时测得的阻值为________Ω．（保留两位有效数字）

⑤同学们计算发现，实验操作、数据记录与处理均正确无误，但实验得到的结果比电饭锅正常工作时的阻值小很多，请指出造成该差异的主要原因：________________________________________________．

【题目】如图所示，光滑水平面上放置着一个右侧带有半圆形光滑轨道的木板，木板与轨道在B点相切，圆弧的直径DB与木板的上表面AB垂直，圆弧上的C点与圆心O等高，圆弧半经R＝0.4m，木板与圆弧轨道的总质量M＝2kg，木板长度L＝3.6m。某时刻—个质量m＝1kg可视为质点的滑块以v0＝10m/s的速度从A点滑上木板，已知滑块与木板间的动摩擦因数＝0.5，重力加速度g＝10m/s2。

（1）如果木板固定，分析滑块能否从D点水平抛出；如果能，计算落点与D点间的水平距离，如果不能，计算滑块最终停下来的位置（可保沼根式）；

（2）如果滑块滑上木板的瞬间，木板以v＝2.5m/s的速度向右运动，求滑块经过B点时的速度大小vB；

（3）在（2）情况下，某同学继续求解滑块经过圆弧轨道B点时受到的弹力大小，过程如下：由牛顿第二定律得，解得，试判断上述过程是否正确，不需要书写分析过程，

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