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一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.每小题只有一个选项符合题意.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
D
B
A
C
D
AC
BC
ABD
BD
三、简答题: 本题共4小题,共40分. 把答案填在题中的横线上或按要求作答.
10.(1)BCD(2分)
(2)错误有两处:一是步骤A中摆线长度并不是单摆的摆长,摆长应为从悬点到摆球球心的距离;二是步骤B中摆球第60次通过最低点时所记录的时间为29.5个周期,因此单摆的周期应为T=t/29.5(4分)
(3)a.如右图(2分,没有过原点,没有舍去偏离点,作成折线的均不给分) b.4π2/k(2分)
11.(1)(2分,e写成q不给分)
(2)高于(2分)
(3)自由电子受电场力与洛伦兹力平衡,有
(3分)
得 (3分)
说明:e写成q扣2分
12.(1)8 (2分) 1 (2分) 上(2分)
(2)4.5s(2分) 如右图(2分,波形正确但波前端画错得1分)
13.(1)(2分)
(2)I――t如图(4分。图线、两轴标度各2分)
(3)进出磁场过程中线框中感应电动势E=BLv(1分)
(1分)
(2分)
四、论述和演算题:本题共4小题,共49分. 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
14.(10分)
(1)光路如右图所示 (3分)
(2)由折射定率 (2分)
得r1=30° (1分)
由几何知识得i2=30°
同理可以求 r2=60° (1分)
偏向角θ= i1- r1+ r2- i2 (2分)
得θ=60° (1分)
15.(11分)
(1)0~t1时间内的感应电动势E=n= n=n (1分)
通过电阻R的电流 (1分)
电阻R的两端的电压U=I1R (1分)
联立各式得U=48V (2分)
(2)在一个周期内,电流通过电阻R产生的热量
(1分)
设感应电流的有效值为I,则一个周期内电流产生的热量Q2=I2RT (1分)
根据有效值的定义Q2= Q1 (2分)
解得I=A=1.73A (2分)
16.(14分)
(1)设磁感应强度为B,导线电阻为R,某时刻线框运动速度为v
则线框中产生的感应电动势为 E=BLv (1分)
产生的感应电流为 (1分)
线框所受安培力为 (1分)
克服安培力做功的功率为 (1分)
线框中的电功率为 (1分)
可得即,克服安培力做功的功率等于线框的电功率.
(2)线框进入磁场前速度为
进入磁场过程中匀速运动则有 (1分)
完全进入磁场后线框以加速度g加速下落,刚离开磁场时速度为v2,根据机械能守恒有
(1分)
线框刚离开磁场时,根据牛顿第二定律有
(1分)
上述关系式联立,可解得 a=5m/s2 (1分)
(3)线框在F外力作用下加速进入过程中,经t时刻速度为v,则该时刻有
根据上述方程联立,可得
设进入磁场运动时间为t0,则
得t0=0.1s
的定义域为t≤0.1s
评分说明:本小题共5分.图线2分,正确标出纵截距2分,正确标出横坐标1分.
17.(14分)
(1)粒子A在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力,设粒子A的速度为v0,在MN上方运动半径为R1,根据牛顿第二定律和圆周运动公式
(1分)
粒子A由P点运动到MN边界时速度与MN的夹角为60°,由几何关系得
R1 ? h = R1cos60° (1分)
得R1 = 2h (1分)
解得 (1分)
(2)在MN下方运动半径为R2,根据牛顿第二定律和圆周运动公式
(1分)
得R2 =2R1 = 4h (1分)
PQ间的距离为 PQ= 2R2sin60°- 2R1sin60°=(2分)
(3)设在MN上方运动周期为T1,设在MN下方运动周期为T2
(1分)
T2 = (1分)
粒子A从P点到Q点所用时间为
(2分)
粒子B从P点到Q做匀速直线运动,设速度为v ,则
(2分)
A.初始时刻棒受到安培力大小为
B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热为
C.当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率为
D.当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为-Q
查看习题详情和答案>>如图6所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上,甲、乙两根相同的轻质弹簧一端均与MN棒中点固定连接,另一端均被固定,MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与MN棒的电阻均忽略不计.初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,MN棒具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,MN棒第一次运动至最右端,这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q,则( )
A.初始时刻棒受到安培力大小为
B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热为
C.当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率为
D.当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为mv20-Q
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图6
A.初始时刻棒受到安培力大小为
B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热为
C.当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率为
D.当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为mv20-Q
查看习题详情和答案>>如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上,甲、乙两根相同的轻质弹簧一端均与MN棒中点固定连接,另一端均被固定,MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与MN棒的电阻均忽略不计.初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,MN棒具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,MN棒第一次运动至最右端,这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q,则( )
A.初始时刻棒受到安培力大小为
B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热小于
C.当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率小于
D.当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为mv20-Q
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如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上,甲、乙两根相同的轻质弹簧一端均与MN棒中点固定连接,另一端均被固定,MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与MN棒的电阻均忽略不计.初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,MN棒具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,MN棒第一次运动至最右端,这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q,则( )
A.初始时刻棒受到安培力大小为
B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热小于
C.当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率小于
D.当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为mv20-Q
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