17.(16分)如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度大小为B。一绝缘c形弯杆由两段直杆和一半径为R的半圆环组成, 固定在纸面所在的竖直平面内.PQ、MN水平且足够长,半圆环MAP在磁场边界左侧,P,M点在磁场边界线上,NMAP段是光滑的,现有一质量为m、带电+q的小环套在MN杆上,它所受电场力为重力的3/4倍。现在M右侧D点由静止释放小环,小环刚好能到达p点,
(1)求DM间距离xo;
(2)求上述过程中小环第一次通过与0等高的A点时弯杆对小环作用力的大小;
(3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)。现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.
九(第18小题)、本题满分16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.
16.(15分)如图所示,有理想边界的两个匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,两边界间距s=0.1m.一边长 L=O.2m的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成,总电阻R=O.4Ω.现使线框以v=2m/s的速度从位置I匀速运动到位置Ⅱ。
(1)求cd边未进入右方磁场时线框所受安培力的大小.
(2)求整个过程中线框所产生的焦耳热.
(3)在坐标图中画出整个过程中线框a、b两点的电势差Uab随时间t变化的图线.
八(第17小题)、本题满分16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.
一瀑布落差为h=20m,水流量为Q=0.10m3/s,水的密度ρ=1.Oxl03kg/m3,水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零。(落在石头上的水立即流走,在讨论石头对水作用时可以不考虑水的重力,g取10m/s2)
七(第16小题)、本题满分15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.
15.(16分)(1)试在下述简化情况下,由牛顿定律和运动学公式导出动量定理表达式:
一个运动质点只受到一个恒力作用,沿直线运动。要求说明推导过程中每步的根据,以及式中各符号和最后结果中各项的意义.
(2)人们常说“滴水穿石”,请你根据下面所提供的信息,估算水对石头的冲击力的大小。
14.(14分)如图甲所示电路中,D为晶体二极管(正向电阻为O,反向电阻为无穷大),R1=R2=4Ω,R3=6Ω,当在AB间加上如图乙所示的交变电压时,求:
(1)在0-1x10-2s时间内通过R1的电流.
(2)1s内电阻R3所消耗的电能。
六(第15小题)、本题满分16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.
4.1
五(第14小题)、本题满分14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.
3.7
2.7
1.9
12.(12分)某研究性学习小组,为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,进行了模拟实验研究。右图为测定风力的实验装置图,其中cD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝阻值较大;一质量和电阻都不计的细长裸金属丝一端固定于0点,另一端悬挂球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,0C=H;有风时金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示,细 金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触)
(1)已知电源电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连,球P的质量为m,重力加速度为g,由此可推得风力大小F与电压表示数u的关系式为F=
(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小V和球半径r这两个因素有关,于是他们进行了如下实验:
实验一:使用同一球,改变风速,记录了在不同风速下电压表的示数。
由表一数据可知:在球半径一定的情况下,风力大小与风速大小的关系是 .
实验二:保持风速一定,换用同种材料、不同半径的实心球,记录了在球半径不同情况下电压表的示数
根据表二数据可知:在风速一定情况下,风力大小与球半径的关系为 。
(球体积V=)
(3)根据上述实验结果可知风力大小F与风速大小V、球半径r关系式为 。
四(第13小题)、本题满分13分.解答应写出必要的文孛说明、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.
13。(13分)一群氢原子处于量子数n=4能级状态,氢原子的能级的示意图如图所示,则:
(1)氢原子可能发射几种频率的光子?
(2)氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏?
(3)用(2)中的光子照射下表中几种金属,哪些金属能发生光电 效应?发生光电效应时,发射光电子的最大初动能是多大?
几钟金属的逸出功
金属
铯
钙
镁
钛
选出功W/eV