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一、单项选择题(每题3分,共15分)
题号
1
2
3
4
5
答案
C
A
B
C
D
二、多项选择题(每题4分,共16分)
题号
6
7
8
9
答案
BC
BD
AC
BD
三、简答题
10.(10分)(1)(2分,有任何一处连线错误都不给分)
(2)调节电阻箱的电阻值,使其为伏安法估测的值(2分);1000(2分)。
(3)电流表(2分);15(2分)。
11.(10分)(1)0.364(3分);(2)0.364(3分);(3)物体所受合外力为零时,加速度也为零(4分)。
12.Ⅰ (选修3-3试题) (12分)
(1)ADE(4分,全选对的得4分,选不全的,选对一个得1分,错选或多选一个扣1分,扣完为止)
(2)①对于理想气体:
A→B ∴
(2分)
B→C
∴
(2分)
②A→C 由温度相等得:(2分)
⑶A→C的过程中是吸热.
吸收的热量(2分)
Ⅱ (选修3-4试题) (12分)
(1)BCE(4分,全选对的得4分,选不全的,选对一个得1分,错选或多选一个扣1分,扣完为止)
(2)①证明:设从A点入射的入射角为θ1,折射角为θ2,根据对称性,射出时的入射角也为θ2 ,所以无论入射角多大,该激光束都能从玻璃中射出(4分)
②
(2分)
(2分)
Ⅲ(选修3-5试题) (12分)
(1)BDE(4分,全选对的得4分,选不全的,选对一个得1分,错选或多选一个扣1分,扣完为止)
(2) ①(2分)
②(2分)
③(4分)
四、计算或论述题
13.(14分)解:(1)m(2分)
(2分)
(2)因为,牵引力
(1分)
当卡车向上匀速行驶时:,由此可得:
(2分)
(1分)
(3)卡车开上平台后,先加速后匀速,匀速行驶的最大速度为。
(1分) 得
根据动能定理 (4分)
(1分)
14.(15分)设小球的质量为m。小球受到三个力的作用,重力和电场力的合力为2mg,方向左下与水平方向成
,因为洛伦兹力不做功,故小球在合力方向上的M、N两点速度分别最大和最小。小球恰好做完整的圆周运动,说明在N点速度为零。
(1) (2分)
(1分)
(2)在M点速度最大: (3分)
(1分)
(3)小球在最低点时的速度是 (1分)
(1分)
在最高点小球受到轨道的压力如果向下: (1分)
在最低点小球受到轨道的压力以向上为正方向, (1分)
(1分)
在最高点小球受到轨道的压力如果向上: (1分)
在最低点小球受到轨道的压力以向上为正方向, (1分)
(1分)
15.(16分)(1)磁场向方向运动,等效金属框向
方向运动。
t=0时刻,金属框产生的电动势 (1分)
(2分)
电流的方向根据右手定则可知为 (1分)
(2)设经过时间t,金属框MN所在处磁场强度为B,
又,得到电流瞬时值的表达式是:
,是正弦式电流。(4分)
(3) (4分)
(4)金属框受安培力的方向始终向左。设经过时间t,金属框受到安培力为
由此可知:金属框受到安培力F随时间变化的图象如下图: (4分)
(25分)磁悬浮列车是一种高速运载工具。它具有两个重要系统。一是悬浮系统,利用磁力(可由超导电磁铁提供)使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触。另一是驱动系统,在沿轨道上安装的三相绕组(线圈)中,通上三相交流电,产生随时间、空间作周期性变化的磁场,磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用,使车体获得牵引力。
为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由,我们求解下面的问题。
设有一与轨道平面垂直的磁场,磁感应强度B随时间t和空间位置x变化规律为
式中、
、
均为已知常量,坐标轴x与轨道平行。在任一时刻t,轨道平面上磁场沿x方向的分布是不均匀的,如图所示。图中Oxy平面代表轨道平面,“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里,“· ”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外。规定指向纸外时B取正值。“×”和“· ”的疏密程度表示沿着x轴B的大小分布。一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中,已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为
,与轨道平行的金属框边MQ的长度为d,金属框的电阻为R,不计金属框的电感。1.试求在时刻t,当金属框的MN边位于x处时磁场作用于金属框的安培力,设此时刻金属框沿x轴正方向移动的速度为
。
2.试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系。
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设图中xOy平面代表轨道平面,x轴与轨道平行,现有一与轨道平面垂直的磁场正以速度v向-x方向匀速运动,设在t=0时,该磁场的磁感应强度B的大小随空间位置x的变化规律为B=B0coskx(式中B0、k为已知常量),且在y轴处,该磁场垂直xOy平面指向纸里.与轨道平面平行的一金属矩形框MNPQ处在该磁场中,已知该金属框的MN边与轨道垂直,长度为L,固定在y轴上,MQ边与轨道平行,长度为d=
π |
k |
(1)t=0时刻,金属框中的感应电流大小和方向;
(2)金属框中感应电流瞬时值的表达式;
(3)经过t=
10π |
kv |
(4)画出金属框受安培力F随时间变化的图象.
设图中
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile080201/200872103939126.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile080201/200872103939230.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile080201/200872103939127.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile080201/200872103939496.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile080201/200872103939984.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile080201/200872103939475.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile080201/200872103939126.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile080201/200872103939304.gif)
(1) t=0时刻,金属框中的感应电流大小和方向;
(2) 金属框中感应电流瞬时值的表达式;
(3) 经过
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile080201/200872103939902.gif)
(4)画出金属框受安培力F随时间变化的图象。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile080201/200872103939331.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic1/gzwl/wltk/ewebeditor/UploadFile080201/200872103939577.jpg)
磁悬浮列车是一种高速运载工具。它具有两个重要系统:一是悬浮系统,利用磁力使车体在导轨上悬浮起来;另一是驱动系统,在沿轨道上安装的三相绕组中,通上三相交流电,产生随时间和空间做周期性变化的磁场,磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用,使车体获得牵引力。
设图中平面代表轨道平面,
轴与轨道平行,现有一与轨道平面垂直的磁场正以速度
向
方向匀速运动,设在
时,该磁场的磁感应强度B的大小随空间位置x的变化规律为
(式中B0、k为已知常量),且在y轴处,该磁场垂直
平面指向纸里。与轨道平面平行的一金属矩形框MNPQ处在该磁场中,已知该金属框的MN边与轨道垂直,长度为L,固定在y轴上,MQ边与轨道平行,长度为d=
,金属框的电阻为R,忽略金属框的电感的影响。求:
t=0时刻,金属框中的感应电流大小和方向;
金属框中感应电流瞬时值的表达式;
经过时间,金属框产生的热量;
画出金属框受安培力F随时间变化的图象。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241148379168277.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241148379329595.jpg)
设图中
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114837947366.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114837963199.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114837978185.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114837994198.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114838010236.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114838025508.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114837947366.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114838056346.gif)
(1) t=0时刻,金属框中的感应电流大小和方向;
(2) 金属框中感应电流瞬时值的表达式;
(3) 经过
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114838072466.gif)
(4) 画出金属框受安培力F随时间变化的图象。