如图所示,用一根带绝缘外皮的铜导线制成的闭合“8”字环,交叉位置固定且互相绝缘,左右两侧圆环分别处在以OO'为界的两侧,右侧无磁场,左侧磁场方向垂直纸面向里,在磁场快速减小的过程中
A.左侧圆环中有顺时针方向的感应电流
B.右侧圆环中有顺时针方向的感应电流
C.右侧圆环中的电流大小小于左侧圆环的电流大小
D.右侧圆环中的电流大小大于左侧圆环的电流大小
A
如图所示,用一根带绝缘外皮的铜导线制成的闭合“8”字环,交叉位置固定且互相绝缘,左右两侧圆环分别处在以OO'为界的两侧,右侧无磁场,左侧磁场方向垂直纸面向里,在磁场快速减小的过程中
A.左侧圆环中有顺时针方向的感应电流
B.右侧圆环中有顺时针方向的感应电流
C.右侧圆环中的电流大小小于左侧圆环的电流大小
D.右侧圆环中的电流大小大于左侧圆环的电流大小
A
质子()和氘核(
)以相同速度分别从同一位置垂直于边界射入匀强磁场,两条运动轨迹如图中a、b所示,a的半径为r1,b的半径为r2。设F1、F2和t1、t2分别是质子、氘核在磁场中所受的洛伦兹力和运动时间,则
A.轨迹a是氘核的运动轨迹
B.r1∶r2=1∶2
C.F1∶F2=2∶1
D.t1∶t2=1∶1
B
如图所示是风力交流发电机的示意图,已知发电机线圈面积0.5 m2,匝数10匝,线圈处在磁感应强度大小为0.8 T的磁场中。稳定发电期间,线圈转速为1500 r/min,从线圈经过中性面开始计时,则
A.发电机产生电动势的瞬时值表达式为
B.时间1 s内,线圈中电流方向改变100次
C.发电机产生电动势的峰值为
D.线圈转动一圈,产生电动势的平均值为100 V
A
某汽缸内封闭有一定质量的理想气体,从状态A依次经过状态B、C、D后再回到状态A,其体积V随热力学温度T的变化图像如图所示,已知V2=2V1。则气体
A.从状态A到B的过程中,不从外界吸热
B.在状态B时内能可能与在状态D时内能相等
C.在状态D时压强等于在状态C时压强的两倍
D.从状态D到A的过程中,分子平均动能增大
C
如图所示的电路中,L是电阻不计的电感线圈,C是电容器,闭合开关S,待电路达到稳定状态后再断开S,LC电路中将产生电磁振荡。规定电感L中的电流方向从a到b为正,断开开关时刻t=0,下图中能正确表示电感线圈中的电流i随时间t变化规律的是
A
如图所示,在宽度均为L的两个相邻有界区域内,存在着方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场。一个阻值大小为R,边长为L的等边三角形闭合线框,从图示位置开始以大小为v、方向水平向右的速度匀速通过两个磁场区域。规定逆时针方向为电流正方向,下列能反映线框中电流变化的是
A
已知三角脉冲电压(锯齿波)的峰值是有效值的倍。现测得一个阻值为1000 Ω的电阻的两端电压变化如图所示,其中U0=6 V,则该电阻上的电流有效值约为
A.3.0 mA
B.4.5 mA
C.5.0 mA
D.6.0 mA
B
加速器是使微观粒子获得较大动能的重要装置。如图所示,甲为粒子多级加速器,乙为粒子回旋加速器。现用两种加速器分别对质子()加速。下列分析正确的是
A.用甲加速质子,需要将开关置于c、d端
B.甲加速器中只要级数n足够大,质子就可以被加速到任意速度
C.用乙加速质子,若交流电压U加倍,则质子获得的最大动能也加倍
D.若用乙对α()粒子加速,仅需将交流电源频率调为原来的一半
D
家用微波炉工作时磁控管产生微波的频率为2450 MHz,微波的电磁作用使食物内分子高频振动,从而使食物内外同时迅速变热。下列说法正确的是
A.磁控管产生微波的频率比紫外线的频率大
B.磁控管产生的微波在真空中波长约为0.12 m
C.微波炉加热食物的过程是电能转成内能的过程
D.金属罐装的罐头可以直接放在微波炉内加热
BC
如图所示是分子间的分子力F与分子势能Ep随分子间距离r变化的关系示意图。下利关于分子力F和分子势能Ep的描述,正确的是
A.当r=r0,F=0,Ep最大
B.当r<r0,分子间仍然存在引力的作用
C.当r>r0,随着r的增大,F和Ep均增大
D.当r<r0,随着r的减小,F和Ep均增大
BD
如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比是10∶1,原线圈接入电压有效值为220 V、频率为50 Hz的正弦交流电,一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上,原线圈上接有熔断电流为1 A的保险丝,各元件正常工作。忽略保险丝的分压,电压表为理想交流电表。下列说法正确的是
A.通过滑动变阻器R的电流频率为100 Hz
B.电压表的读数约为15.6 V
C.若将滑动变阻器的滑片向上滑动,则电压表读数减小
D.若滑动变阻器接入电路的阻值为1.5 Ω,则保险丝将熔断
BD
如图所示,两条间距为l且足够长的平行光滑直导轨MN、PQ固定在水平面内,水平面内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。ab和cd是两根质量均为m、电阻均为R的金属细杆,与导轨垂直且接触良好。cd的中点系一轻绳,绳的另一端绕过定滑轮悬挂质量为m的重物,轻绳的水平部分与导轨平行。不计一切摩擦和导轨的电阻。重力加速度为g。现将两杆及重物同时由静止释放,则
A.释放瞬间,cd杆的加速度大小为
B.运动稳定后,回路中的电流大小为
C.运动稳定后,ab和cd两杆的速度差恒为
D.运动稳定后,cd杆所受安培力的大小为
AC
在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中:
(1)估测油酸分子大小的实验原理包括以下内容______。(填序号)
A.油酸在水面上形成一层单分子纯油酸薄膜
B.油膜中的油酸分子间没有间隙
C.把油酸分子看作立方体
D.把油酸分子看作小球
(2)用移液管量取0.25 mL油酸,加入适量酒精后得到500 mL的油酸酒精溶液。用注射器吸取1 mL油酸酒精溶液,逐滴滴出,共100滴。再用滴管取配好的油酸酒精溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜形状稳定后,放在带有正方形方格的玻璃板下观察油膜,如图所示。方格的大小为1 cm×1 cm。由此估算出油酸分子的直径是______m。(保留1位有效数字)
(3)下列操作,将导致油酸分子大小测量值偏小的是______。(填序号)
A.将油酸酒精溶液的体积作为油酸的体积进行计算
B.水面上痱子粉撒得太多导致油膜没有充分散开
C.计算油膜面积时,将所有不足一格的方格计为一格
D.计算油膜面积时,没有计入散落在水面其它位置的小油膜
(1)ABD(2分) (2)8×10-10(2分) (3)C(2分)
在“探究感应电流方向及规律”实验的基础上,请协助甲、乙、丙三位同学完成进一步的探究,并解答问题:
(1)用笔划线代替导线将图1电路连接完整。
(2)正确连接电路后,甲同学将线圈A放入线圈B中,闭合开关时,发现电流表指针向右偏;开关保持闭合,待电流表指针稳定后,迅速将线圈A从线圈B中拔出,这时电流表指针______偏转。(选填“向左”或“向右”或“不”)
(3)乙同学为了让实验现象更直观,利用发光二极管(LED)设计了如图2所示的“楞次定律演示仪”。正确连接实验器材,将条形磁铁从图示位置快速向下移动一小段距离,出现的现象是______(填序号)。
A.红灯短暂发光、黄灯不发光 B.红灯不发光、黄灯短暂发光
C.红灯、黄灯均不发光 D.两灯交替短暂发光
(1)如图所示(2分。有错得0分)
(2)向左(2分)
(3)B(2分)
(4)250 V(2分) 250sin100πt(2分)
打气筒是一种通过压缩空气为轮胎、球类等充气的工具。如图所示是打气筒的结构示意图,主要包括:储气筒、活塞、单向进气阀(只允许上拉活塞时空气进入储气筒)、单向出气阀(只允许下压活塞时空气排出储气筒)和气嘴。已知储气筒横截面积S=1.25×10-3 m2,活塞上下行程H=58 cm,标准大气压p0=1.0×105 Pa,重力加速度g取10 m/s2。
打气筒竖直放置,将活塞拉至最高,然后将气嘴堵住(不漏气),某同学质量M=60 kg,利用自身的重力竖直压缩活塞。求能将活塞压到离储气筒底部的最小距离。(输气管较细,内部体积可忽略;活塞重力可忽略;忽略气体温度变化)
(1)设活塞压到离储气筒底部最小距离h时,活塞下方气体的压强为p11,活塞平衡,则
(2分)
储气筒内气体被压缩过程是等温变化,则
(2分)
解得 h=10 cm (1分)
自行车轮胎容积为2.5 L。现将轮胎气压从1.0 bar加到3.2 bar,求充入标准大气压下空气中气体的体积。已知1.0 bar=1.0×105Pa,气体视为理想气体,忽略充气过程中气体温度变化和轮胎体积变化.
(2)以轮胎气压3.2 bar时轮胎内气体为研究对象,设充入标准大气压下气体的体积为V,气体初状态体积V1=V0+V,压强p1=p0,气体末状态体积V2=2.5 L,压强p2=3.2 bar=3.2 p0,则
即
(2分)
解得 V=5.5 L (1分)
如图所示,足够长光滑平行的金属轨道由倾斜和水平两部分组成,倾斜部分宽L1=1 m、倾角θ=37°,水平部分宽L=2 m,所在空间分别存在垂直于各自轨道面向上的匀强磁场,磁感应强度大小都为B=1 T。两根金属杆ab和cd,长度均为L=2 m,质量均为m=1 kg,总电阻均为R=2 Ω。cd杆放置在水平轨道上距两部分连接处x0=10 m处,并在外力作用下固定,ab杆在倾斜轨道上某处由静止释放,当ab杆经过连接处时撤去作用在cd杆上的外力。已知ab杆到达斜面底端前已经做匀速运动,经过连接处速度大小不变,滑上水平轨道恰好不脱离轨道,两杆在运动过程中始终垂直于轨道且与轨道接触良好,没有相碰。已知sin37°=0.6;cos37°=0.8;重力加速度g=10 m/s2。求:
ab杆在倾斜轨道上的最大速度;
(1)设ab杆在倾斜轨道上匀速运动时速度最大为vm,杆上的感应电动势为E,电流为I,受到的安培力为F安,则
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
解得 vm= 18 m/s (2分)
稳定后cd与ab间的距离。
(2)ab杆以速度vm进入水平轨道后,由于轨道光滑且两根杆受到的安培力等大反向,所以,两根金属杆动量守恒,设经过时间t,两杆速度相等为v1,两杆相对位移为,回路中平均电动势为
,平均电流为
,稳定后cd与ab间的距离为x,则
对两根金属杆,有 (1分)
对金属杆cd,有 (1分)
(1分)
(1分)
(1分)
解得 x =1 m (1分)
如图所示,M、N分别是xOy坐标系x、y轴上的两点,△OMN区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,斜边MN长度为L,∠OMN=60°,MN边放置一薄挡板,挡板中点处有一小孔K。△OMN之外的第一象限区域存在垂直纸面向外、大小未知的匀强磁场;第四象限内存在方向沿y轴正方向、大小未知的匀强电场E。
位于x轴负半轴上方的粒子发生器与y轴之间存在沿x轴正方向的匀强加速电场,加速电压大小可调。在范围内,粒子发生器产生质量为m、电荷量为+q、初速度为零的粒子,经加速电场后进入△OMN区域,部分粒子穿过小孔,其余粒子与挡板碰撞被挡板吸收。不计粒子重力及粒子间相互作用力。
调整加速电压,使粒子垂直挡板射出小孔K。求加速电压U0;
(1)粒子经过加速电场垂直y轴进入进入△OMN区域,又垂直挡板射入小孔K,所以,粒子在△OMN区域磁场中做圆周运动轨迹的圆心是N点,设粒子做圆周运动的速度大小为v,半径为r,则
(1分)
(1分)
(2分)
解得 (1分)
调整加速电压,使粒子射出小孔K的速度最小,之后的运动轨迹恰好与x轴相切。求磁感应强度的大小;
(2)粒子射出小孔K的速度最小,所以,在三角形区域内做圆周运动轨道半径最小,圆心与K连线垂直于y轴,设粒子最小速度为v1,半径为r1,则
(1分)
(1分)
粒子从小孔K射出后,在匀强磁场B´的作用下沿顺时针做圆周运动,半径为r2,有
(1分)
(1分)
解得 (1分)
在满足(1)问的条件下,若,且
。求粒子从离开小孔K到第三次经过x轴的时间。
(3)由于,所以,粒子在△OMN之外的第一象限区域做圆周运动的半径等于在△OMN区域内运动的轨迹半径,即在
,圆心在M点,粒子第一次经过x轴时速度垂直x轴沿y轴负方向,进入第四象限后在匀强电场的作用下先做匀减速直线运动后做反向的匀加速直线运动,第二次经过x轴时的速度大小不变,方向沿y轴正方向,之后在第一象限做匀速圆周运动,经过半个周期第三次经过x轴。
设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T,从离开小孔K到第一次经过x轴的时间位t1,则
(1分)
(1分)
粒子在匀强电场中往返运动的时间为t2,则
,
(1分)
粒子第二次经过x轴到第三次经过x轴的时间为t3,有
(1分)
粒子从离开小孔K到第三次经过x轴的时间为t3,有
(2分)