时间:2019-05-21 04:56:14
1、选择题 一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框平面与磁场垂直,线框的右边紧贴着磁场边界,如图甲所示。t=0时刻对线框施加一水平向右的外力,让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场,外力F随时间t变化的图象如图乙所示。已知线框质量m=1 kg、电阻R= 1Ω,以下说法错误的是
A.线框做匀加速直线运动的加速度为1 m/s2
B.匀强磁场的磁感应强度为2T
C.线框穿过磁场的过程中,通过线框的电荷量为C
D.线框边长为1 m
参考答案:D
本题解析:本题考查的是电磁感应定律相关问题,开始时,,A正确;由图可知t=1.0s时安培力消失,线框刚好离开磁场区域,则线框边长:
,D错误;由t=1.0s时,F=3N,F-B2l2v/R=ma,v=at=1m/s,3-B2×0.52×1/1=1×1,得到
,B正确;
,C正确。
考点:法拉第电磁感应定律
本题难度:困难
2、计算题 如图所示,固定在水平地面上的绝缘平板置于匀强电场中,电场方向与平板平行.在绝缘平板上,放置一个带负电的物体(可视为质点),物体与平板间的动摩擦因数为0.5.现让物体以10 m/s的初速度平行于电场方向运动,物体沿电场方向运动的最远距离为4 m.已知物体所受电场力大于其最大静摩擦力,平板足够大,规定物体在出发点时的电势能为零,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)物体所受电场力与其所受重力的比值;
(2)物体在离出发点多远处动能与电势能相等?
参考答案:(1)3∶4 (2)2.5 m或1 m
本题解析:(1)设物体带电荷量为q,运动的最大位移为sm,由动能定理得
-qEsm-μmgsm=-mv
得=
.
(2)设物体运动到离出发点距离为s处动能与电势能相等,
即mv2=qEs
在此过程中,由动能定理得-qEs-μmgs=mv2-
mv
代入数据解得s=2.5 m
设物体在返回过程中经过距出发点距离为s′处动能与电势能再次相等,即mv′2=qEs′
由动能定理得qE(sm-s′)-μmg(sm-s′)=mv′2
解得s′=1 m.
本题难度:一般
3、选择题 长为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球,其下方有一个倾角为θ的光滑斜面体,放在水平面上,开始时小球与斜面刚刚接触且细绳恰好竖直,如图所示,现在用水平推力F缓慢向左推动斜面体,直至细绳与斜面体平行,则下列说法中正确的是( )
A.由于小球受到斜面的弹力始终与斜面垂直,故对小球不做功
B.细绳对小球的拉力始终与小球运动方向垂直,故对小球不做功
C.小球受到的合外力对小球做功为零,故小球在该过程中机械能守恒
D.若水平面光滑,则推力做功为mgL(1-cosθ)
参考答案:B.
本题解析:小球受到斜面的弹力沿竖直方向有分量,故对小球做正功,A错误;细绳拉力方向始终和小球运动方向垂直,故对小球不做功,B正确;合外力对小球做功等于小球动能的改变量,虽然合外力做功为零,但小球重力势能增加,机械能不守恒,C错误;若水平面光滑,则推力做功为mgL(1-sinθ),D错误.
本题难度:简单
4、计算题 如图所示为检测某传感器的电路图。传感器上标有“3 V、0.9 W”的字样(传感器可看做一个纯电阻),滑动变阻器R,上标有“10Ω、1 A”的字样,电流表的量程为0.6 A,电压表的量程为3 V。
(1)根据传感器上的标注,计算该传感器的电阻和额定电流。
(2)若电路各元件均完好,检测时,为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压最大值是多少?
(3)根据技术资料可知,如果传感器的电阻变化超过1Ω,则该传感器就失去了作用。实际检测时,将一个电压恒定的电源加在图中a、b之间(该电源电压小于上述所求电压的最大值),闭合开关S,通过调节R0。来改变电路中的电流和R0两端的电压。检测记录如下:
若不计检测电路对传感器电阻的影响,通过计算分析,你认为这个传感器是否仍可使用?此时a、b间所加的电压是多少?
参考答案:解:(1)传感器的电阻R传=U2传/P传=32/0.9Ω=10Ω
传感器的额定电流I传=P传/U传=0.9/3A=0.3A
(2)要求电路各部分安全,则要求电路的最大电流I=I传=0.3 A
此时电源电压量大值Um=U传+U0
U传为传感器的额定电压,U0为R0调至最大值R0m=10Ω时R0两端的电压,即
U0=I传R0m=0.3×10 V=3 V
∴电源电压最大值Um=U传+U0=3 V+3 V=6 V
(3)设实际检测时加在a、b间的电压为U,传感器的实际电阻为R传"
根据第一次实验记录数据有:U=I1R传"+U1,即:U=0.16×R传"+1.48
根据第二次实验记录数据有:U=I2R传"+U2,即:U=0.22×R传"+0.91
解得:R传"=9.5Ω,U=3 V
传感器的电阻变化为ΔR=R传一R传"=l0Ω一9.5Ω<0.5Ω
∴此传感器仍可使用
本题解析:
本题难度:困难
5、填空题 在如图所示电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,保护电阻R0=6Ω,滑动变阻器总电阻R=20Ω,现闭合电键S,问:在滑片P从a滑到b的过程中,电流表的最小示数为______A,滑动变阻器消耗的功率如何变化?______.
参考答案:把保护电阻看做电源的内阻,电源与保护电阻等效于电源,
滑动变阻器是外电路,当滑片P在滑动变阻器中央时,外电路电阻最大,
为R外=5Ω,由闭合电路欧姆定律可得,电路最小电流,即电流表最小示数I=Er+R0+R外=0.5A;
滑片P从 a滑到b的过程中,电路外电阻R先变大后变小,电源电动势不变,由P=E2R可知,滑动变阻器消耗的电功率先变小后变大.
故答案为:0.5;先变小后变大.
本题解析:
本题难度:一般