【題目】導(dǎo)軌式電磁炮是利用磁場對電流的作用力,把電能轉(zhuǎn)變成機械能的發(fā)射裝置.如圖為一電磁炮模型,把兩根長為S0=100m,互相平行的銅制軌道放在垂直于軌道平面的磁場中,磁感應(yīng)強度B=2.0×10﹣5T;質(zhì)量m=2.0g的彈體(包括金屬桿PQ的質(zhì)量)靜止在軌道之間的寬L=2m的金屬架上,通電后通過彈體的電流I=10A,彈體在運動過程中所受的阻力f恒為4.0×10﹣5N,求:
(1)彈體最終以多大的速度V離開軌道?
(2)求彈體在S=25m處安培力的瞬時功率P?
【答案】
(1)解:彈體在加速過程中,F(xiàn)=BIL …①
由動能定理:(F﹣f)S0= mv2…②
聯(lián)立①②解得:V=
代入數(shù)據(jù)得:v=6m/s
答:彈體最終以6m/s的速度V離開軌道;
(2)解:設(shè)S=25m處速度為V1,則在S距離內(nèi),由動能定理:
(F﹣f)S= mv12 …③
P=FV1 …④
聯(lián)立①③④解得:P=BIL
代入數(shù)據(jù)得:P=1.2×10﹣3W
答:彈體在S=25m處安培力的瞬時功率P為1.2×10﹣3W.
【解析】飛機受重力、支持力和向前的安培力,合力等于安培力,根據(jù)動能定理、安培力公式列式后討論即可.
【考點精析】本題主要考查了動能定理的綜合應(yīng)用和安培力的相關(guān)知識點,需要掌握應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷;安培力做功與路徑有關(guān),繞閉合回路一周,安培力做的功可以為正,可以為負(fù),也可以為零,而不像重力和電場力那樣做功總為零才能正確解答此題.
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【題目】圖示為多用表的不完整的示意圖,圖中還顯示出了表內(nèi)的電源E1和表內(nèi)的調(diào)零電阻R0 . 被測電路由未知電阻Rx和電池E2串聯(lián)構(gòu)成.
Ⅰ.①現(xiàn)欲測阻值大約為一千多歐姆的未知電阻Rx的阻值,請完善以下測量步驟:甲、乙兩測試表筆中,甲表筆應(yīng)是(填“紅”或“黑”)表筆;
②測電阻的倍率選擇“×100Ω”,將甲、乙兩表筆短接,調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R0 , 使表針指到表盤刻度的最(填“左”或“右”)端;
③在測試表筆乙已接觸被測電路右端的前提下(見圖),測試表筆甲應(yīng)接觸被測電路中的(填“a”或“b”)點;
④若測試表筆甲接觸的位置正確,此時表針恰好指在圖示的虛線位置,則被測電阻Rx的阻值為Ω.
Ⅱ.已知圖中電源E1的電動勢為4.5V,電源E2的電動勢為1.5V(不計其內(nèi)阻).若測電阻Rx時,測試表筆甲在a、b兩個觸點中連接了錯誤的觸點,那么,表針的電阻示數(shù)將比真實值(填“偏大”或“偏小”),其示數(shù)應(yīng)為Ω.
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【題目】如圖,勻強磁場磁感應(yīng)強度分別為B1和B2 , OO′是它的分界面,B1>B2 . 現(xiàn)有一帶正電粒子+q以速度V垂直于磁感應(yīng)強度B1的方向進(jìn)入磁場,經(jīng)一段時間進(jìn)入B2磁場,已知帶電粒子在B1和B2磁場中的動能和軌道半徑分別為E1、E2、r1、r2 , 則它們之間的關(guān)系是( )
A.E1>E2 , r1>r2
B.E1=E2 , r1<r2
C.E1>E2 , r1<r2
D.E1=E2 , r1>r2
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【題目】一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個過程,其中bc的延長線通過原點,cd垂直于ab且與水平軸平行,da與bc平行,則氣體體積在( )
A.ab過程中不斷增加
B.bc過程中保持不變
C.cd過程中不斷增加
D.da過程中保持不變
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【題目】某課外學(xué)習(xí)小組想描繪標(biāo)有“4V、2W”的小燈泡的U﹣I圖象,實驗中要求小燈泡兩端電壓從零開始連續(xù)變化.
(1)實驗電路已經(jīng)畫出了一部分,如圖甲所示,但尚未畫完整,請將電路完整地連接好.
(2)按你連的電路,開關(guān)S閉合前,滑動變阻器的滑動觸頭P應(yīng)移動到 端(選填“A”或“B”).
(3)經(jīng)過正確的操作,測得的數(shù)據(jù)如下表:
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
U/V | 0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.8 | 3.2 | 3.6 | 4.0 |
I/A | 0 | 0.12 | 0.22 | 0.30 | 0.36 | 0.40 | 0.43 | 0.46 | 0.48 | 0.49 | 0.50 |
請在圖乙中描點畫出小燈泡的U﹣I曲線.
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【題目】某學(xué)習(xí)小組要探究導(dǎo)電溶液的電阻在體積相同時,電阻值與長度的關(guān)系.選取一根乳膠管,里面灌滿了稀鹽水,兩端用粗銅絲塞住管口,形成一段封閉的圓柱形鹽水柱.進(jìn)行了如下實驗:
①用多用電表粗測鹽水的電阻:該小組首先選用“×100”歐姆擋,其阻值如圖(甲)中指針a所示,為了減小多用電表的讀數(shù)誤差,多用電表的選擇開關(guān)應(yīng)換用(選填“×10”或“×1000”)歐姆擋;
改換選擇開關(guān)后,若測得阻值如圖(甲)中指針b所示,則Rx的阻值大約是Ω;
②現(xiàn)采用伏安法測鹽水柱Rx的電阻,有如下實驗器材:
A.鋰電池(電動勢標(biāo)E稱值為3.7V)
B.電壓表V(量程4V,RV約為4.0kΩ)
C.電流表A1(量程100mA,RA1約為5Ω)
D.電流表A2(量程2mA,RA2約為50Ω)
E.滑動變阻器R1(0~40Ω,額定電流為1A)
F.開關(guān)S一只,導(dǎo)線若干
為了測定鹽水柱Rx的阻值,該小組同學(xué)實驗時電流表應(yīng)該選擇(填A(yù)1或A2).
③為探究導(dǎo)電溶液的電阻在體積V相同時,電阻值R與長度L的關(guān)系.該小組同學(xué)通過握住乳膠管兩端把它均勻拉長改變長度,多次實驗測得稀鹽水柱長度L和電阻R的數(shù)據(jù).為了定量研究電阻R與長度L的關(guān)系,該小組用縱坐標(biāo)表示電阻R,作出了如圖(乙)所示的圖線,你認(rèn)為橫坐標(biāo)表示的物理量是 . (選填L、 、L2或 )
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【題目】在“測定金屬絲的電阻率”實驗中,用螺旋測微器測量金屬絲直徑時其刻度的位置如圖1所示.
(1)從圖中可讀出金屬絲的直徑為 mm.
(2)在用伏安法測定金屬絲的電阻時(金屬絲的電阻約為5Ω),除被測金屬絲外,還有如下實驗器材供選擇:
A.直流電源:電動勢約12V,內(nèi)阻很。
B.電流表A1:量程0~0.6A,內(nèi)阻約為0.5Ω;
C.電流表A2:量程0~3.0A,內(nèi)阻約為0.1Ω;
D.電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻約為10kΩ;
E.滑動變阻器R:最大阻值5Ω;
F.開關(guān)、導(dǎo)線若干
為了提高實驗的測量精度,在可供選擇的器材中,應(yīng)該選用的電流表是(填A(yù)1 , 或A2).
(3)根據(jù)所選的器材,在圖2虛線框中畫出完整的實驗電路圖(要求電阻絲上的電壓從零開始變化).
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【題目】如圖所示,一折桿固定在小車上,∠A=θ,B端固定一個質(zhì)量為m的小球,設(shè)小車向右的加速度為a,AB桿對小球的作用力大小為F,則下列說法正確的是:
A. 當(dāng)a=0時,F=,方向沿AB桿
B. 當(dāng)a=gtanθ時,F=,方向沿AB桿
C. 無論a取何值,F都等于m ,方向都沿AB桿
D. 無論a取何值,F都等于m ,方向與AB桿所在直線無關(guān)
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【題目】圖甲是回旋加速器的示意圖,其核心部分是兩個“D”形金屬盒,在加速帶電粒子時,兩金屬盒置于勻強磁場中,并分別與高頻電源相連.帶電粒子在磁場中運動的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,若忽略帶電粒子在電場中的加速時間,則下列說法中正確的是( )
A.在Ek﹣t圖中應(yīng)有t4﹣t3=t3﹣t2=t2﹣t1
B.高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn﹣tn﹣2
C.要使粒子獲得的最大動能增大,可以增大電源電壓
D.在磁感應(yīng)強度B,“D”形盒半徑、粒子的質(zhì)量m及其電荷量q不變的情況下,粒子的加速次數(shù)越多,粒子的最大動能一定越大
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