题目内容

【题目】法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机，原理如图所示。铜质圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个带摇柄的转轴，边缘和转轴处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路，其他电阻均不计。转动摇柄，使圆盘如图示方向匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，圆盘半径为r，电阻的功率为P。则

A. 圆盘转动的角速度为，流过电阻R 的电流方向为从c到d

B. 圆盘转动的角速度为，流过电阻R 的电流方向为从d到c

C. 圆盘转动的角速度为，流过电阻R 的电流方向为从c到d

D. 圆盘转动的角速度为，流过电阻R 的电流方向为从d到c

【答案】D

【解析】将圆盘看成无数幅条组成，它们都切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，根据右手定则圆盘上感应电流从边缘流向圆心，则流过电阻R的电流方向为从d到c；根据法拉第电磁感应定律，得圆盘产生的感应电动势，电阻消耗的电功率，解得，D正确

练习册系列答案
相关题目

【题目】利用如图所示装置研究碰撞中的动量守恒定律。放置在桌面上的长轨道上有两个材质相同的小车，两车相对的侧面上装有尼龙粘贴，两车质量分别为m1和m2，小车m1后面连接纸带，通过打点计时器记录小车运动情况。开始时小车m1获得一初速度向左运动，与左侧静止的小车m2相碰后粘在一起继续运动，打点计时器所用电源频率为50Hz。

（1）以下对本装置的叙述正确的是_______

A．小车m1的起始位置应靠近打点计时器

B．实验需满足m1>m2

C．实验前需要适当抬高长木板右端平衡摩擦力

D．平衡摩擦力时木板右端抬起的高度与两小车质量均有关

（2）一个同学在上述实验中测出m2＝4m1，根据实验中纸带的测量数据画出小车m1的位移x随时间t变化的图像如图所示，以下对实验结果的分析正确的是_____

A．此实验验证了动量守恒定律

B．此实验中碰撞前后动量不守恒，原因可能是存在阻力

C．此实验中碰撞前后动量不守恒，原因可能是小车m2受扰动具有了初速度

D．此实验中碰撞前后动量不守恒，原因可能是碰撞中有机械能损失

【题目】如图所示，间距为L=1m的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ=37°，底端用电阻为R=0.8Ω的导体MN相连接，导轨电阻忽略不计．磁感应强度为B=1T的匀强磁场与导轨平面垂直，磁场区域上下边界距离为d=0.85m，下边界aa′和导轨底端相距为3d．一根质量为m=1kg、电阻为r=0.2Ω的导体棒放在导轨底端，与导轨垂直且接触良好，并以初速度v0 = 10m/s沿斜面向上运动，到达磁场上边界bb′时，恰好速度为零．已知导轨与棒之间的动摩擦因数为μ=0.5，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）导体棒通过磁场过程中产生的焦耳热；

（2）导体棒从进入磁场到达上边界所用的时间和回路中产生的感应电流的有效值；

（3）微观上导体中的电子克服因碰撞产生的阻力做功，宏观上表现为产生焦耳热．试从微观角度推导：当棒运动到磁场中某一位置时(感应电流为I)，其电阻的发热功率为P热 =I2r（推导过程用字母表示）

【题目】如图所示，绝热汽缸内封闭一定质量的理想气体，汽缸内壁光滑，有一绝热活塞可在汽缸内自由滑动，活塞的重力为500N、横截面积为100cm2.当两部分气体的温度都为27℃时，活塞刚好将缸内气体分成体积相等的A、B上下两部分，此时A气体的压强为p0＝1.0×105Pa.现把汽缸倒置，仍要使两部分体积相等，则需要把A部分的气体加热到多少摄氏度？

【答案】t＝327℃

【解析】初始状态：气体A的压强为：pA= p0

温度为：T1＝(273＋23)K＝300K

气体B的压强为：pB ＝p0＋p

末状态：对于B气体：由于温度和体积都未变化，所以B气体的压强不变化；

对于A气体：pA’ ＝pB＋p

对于A气体，依据查理定律得：

解得：T2＝600K＝327 ℃

【题型】解答题
【结束】
80

【题目】如图所示，位于坐标原点O处的振源由t＝0时刻开始向上起振，在沿x轴的正方向上形成一列简谐横波，质点A、B、C、D是其传播方向上的四点，且满足OA＝AB＝BC＝CD，经时间t＝0.3s的时间该波刚好传播到质点C处，此刻振源O第一次处于波谷位置．则下列说法正确的是______．

A．该振源的振动周期为T＝0.4s

B．在t＝0.3s时质点A处在平衡位置且向上振动

C．在t＝0.3s时质点B处在波谷位置

D．当该波刚传到质点D时，质点D的振动方向向上

E．在t＝0.5s时质点C处在平衡位置且向下振动

【题目】如图所示，在光滑的水平面上有一质量为mc=1kg的足够长的木板C，在C上放置有A、B两物体，A的质量mA=1kg，8的质量为mB=2 kg。A、B之间锁定一被压缩了的轻弹簧，弹簧储存的弹性势能EP=3J，现突然给A、B一瞬时冲量作用，使A、B同时获得v0=2m/s的初速度，与此同时弹簧由于受到扰动而解除锁定，并在极短的时间内恢复原长，之后与A、B分离（此过程中C仍保持静止)。已知A和C之间的摩擦因数为μ1=0.2，B、C之间的动摩擦因数为μ2=0.1，且滑动摩擦力略小于最大静摩擦。求：

（1）弹簧与A、B分离的瞬间，A、B的速度分别是多大?

（2）已知在C第一次碰到右边的固定挡板之前，A、B和C已经达到了共同速度，求共同速度v和达到共速之前A、B、C的加速度aA、aB、aC。的大小?

（3）已知C与挡板的碰撞无机械能损失，求在第一次碰撞后到第二次碰撞前A在C上滑行的距离?

【题目】如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气，活塞A上方有水银．用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平，当气体温度为20℃时，水银深H＝10 cm，气柱长L＝20 cm，大气压强p0＝75 cmHg.现保持温度不变，使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒中．

①求活塞B移动后筒内气体的压强；

②求活塞B向上移动的距离；

③此时保持活塞B位置不变，改变气体温度，让A上方的水银刚好全部进入细筒内，则气体的温度是多少？

【答案】(1)p2＝100cmHg (2)x=8cm (3)t＝163℃

【解析】试题分析：根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量；对活塞进行受力分析，运用平衡知识解决问题。

①根据受力分析可知，初状态：P1=P0＋10 cmHg=85 cmHg，V1=LS，T1=293 K，末状态：水银深度变为，P2=P0＋25 cmHg=100 cmHg

②根据玻意耳定律有P1V1=P2V2

解得：V2=17 cm×S，故L′=17 cm

则活塞B向上移动的距离为

③气体压强变为P3=P0＋40 cmHg=115 cmHg，

根据理想气体状态方程有：

故T3=436 K

所以t=163℃

【题型】解答题
【结束】
130

【题目】如图所示，O点为半圆形玻璃砖的圆心，直径MN与屏X1X2垂直，半径OO′与屏X1X2平行，∠P1OM＝∠P2OM＝45°，玻璃对可见光的全反射临界角C<45°，不考虑光在玻璃中的多次反射，则下列说法正确的是________．

A．若紫光沿P1O方向射入玻璃砖，则在屏上会形成两个光斑

B．若红光沿P1O方向射入玻璃砖，则在屏上只会形成一个光斑

C．若紫光沿P2O方向射入玻璃砖，则在屏上只会形成一个光斑

D．红光在玻璃砖中传播速度比紫光的快

E．红光在玻璃砖中的波长比紫光的长

【题目】某实验小组在练习使用多用电表，他们正确连接好电路，如图甲所示。闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱R0，灯泡都不亮，电流表无读数，他们判断电路可能出现故障。经小组讨论后，他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路。已知保护电阻R=15Ω，电流表量程为50mA。操作步骤如下：

①将多用电表挡位调到电阻“×1” 挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。

②断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转；

③将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的示数如图乙所示；

④将多用电表两表笔分别接在c、e上，调节R0=20Ω时，多用电表示数如图丙所示，电流表的示数如图丁所示。

回答下列问题：

（1）图丙中的多用表读数为 __________ Ω；图丁中的电流表读数为 _________ m A

（2）操作步骤④中，多用电表红表笔应接 ______点（选“c”或“e”）

（3）电路的故障可能是__________

A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．保护电阻R短路 D．保护电阻R断路

（4）根据以上实验得出的数据，同学们还计算出多用电表内部电源的电动势E’ =________________V

(结果保留3位有效数字)

【题目】制造纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行金属板，如图甲所示，加在A、B间的电压UAB做周期性变化，其正向电压为U0，反向电压为-kU0(k≥1)，电压变化的周期为2T，如图乙所示．在t＝0时，有一个质量为m、电荷量为e的电子以初速度v0垂直电场方向从两极板正中间射入电场，在运动过程中未与极板相撞，且不考虑重力的作用，则下列说法中正确的是(　　)

A. 若且电子恰好在2T时刻射出电场，则应满足的条件是

B. 若k＝1且电子恰好在4T时刻从A板边缘射出电场，则其动能增加

C. 若且电子恰好在2T时刻射出电场，则射出时的速度为

D. 若k＝1且电子恰好在2T时刻射出电场，则射出时的速度为v0

【答案】AD

【解析】竖直方向，电子在0～T时间内做匀加速运动，加速度的大小，位移，在T～2T时间内先做匀减速运动，后反向做匀加速运动，加速度的大小，初速度的大小v1=a1T，匀减速运动阶段的位移，由题知，解得 ，A正确；若k=1且电子恰好在4T时刻从A板边缘射出电场，电场力做功为零，动能不变，B错误；若k= 且电子恰好在2T时刻射出电场，垂直电场方向速度为v0，射出时的速度为，C错误；若k=1，电子在射出电场的过程中，沿电场方向的分速度方向始终不变，D正确．

【题型】多选题
【结束】
122

【题目】用如图甲所示的游标卡尺的________部件(填字母)能很方便地测量管子的内径，如图乙，若该卡尺的游标有20分度，则图中示数为________cm.

【题目】如图所示是生活上常用喷雾器的简化图。已知贮液瓶容积为3L（不计贮液瓶中打气筒和细管的体积），喷液前，瓶内气体压强需达到2.5 atm，方可将液体变成雾状喷出，打气筒每次能向贮液瓶内打入P0=1.0atm的空气△V=50mL。现打开进水阀门A和喷雾头阀门B，装入2L的清水后，关闭阀门A和B。设周围大气压恒为P0，打气过程中贮液瓶内气体温度与外界温度相同且保持不变，不计细管中水产生的压强。求：

(i)为确保喷雾器的正常使用，打气筒至少打气次数n；

(ii)当瓶内气压达到2.5atm时停止打气，然后打开阀门B，求喷雾器能喷出的水的体积最大值。

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