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n1:n2=1:5,导轨宽L=5m,质量m=2kg、电阻不计的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上,在水平外力F作用下,从t=0时刻开始在图示的两虚线范围内往复运动,其速度随时间变化的规律是v=2sin20πt(m/s)),垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度B=4T,导轨、导线和线圈电阻均不计,则()(V)=0到t1=,=0到t=10s的时间内,电阻R上产生的热量为2×105J2【分析】ab棒往复运动产生的是交流电,根据动生电动势公式求瞬时值;先求副线圈两端电压,再根据功率公式求R上的功率;根据功能关系和能量守恒定律求外力所做功;根据焦耳定律求R上产生的热量。【解答】解:A、ab棒中产生的电动势的表达式为:E=BLv=40sin20πt(V),故A错误;B、由变压器的变压规律,可得::..,得到电阻上的功率:P=2000W,故B正确;C、根据周期公式:,可得:,从t=0到t1=,这段时间内电阻R上产生的热量:Q==J=50Jt1=,ab棒的速度:v=2m/s,由能量守恒定律:W=Q+=50J+J=54J,故C错误;D、从t=0到t2=10s的时间内,电阻R上产生的热量:Q==J=2×104J,故D错误。故选:B。【点评】本题中导体棒做简谐运动,是产生正弦式交变电流的一种方式,要结合变压器的原理和功率等知识点进行分析。四、多选题(多选),其动能随时间的变化如图。已知小球受到的空气阻力与速率成正比。已知小球的质量为m,最终小球的动能为E0,重力加速度为g,若不考虑小球会落地,则小球在整个运动过程中()【分析】,受重力、空气阻力的作用,上升和下降过程,由牛顿第二定律可分别列出方程,根据方程,分析小球加速度变化情况;小球在最高点时,速度为零,合力为mg,根据牛顿第二定律可求加速度。B、根据动能定理,可求合外力做功。D、小球上升过程可以看作反向的、初速度为零的变加速直线运动,由位移—时间公式,可列出上升过程、下降过程的位移表达式,根据两段运动的平均加速度的大小关系判断所用时间关系。【解答】解:,则有:f=kv:..=ma1上升过程,小球做加速度逐渐减小的减速直线运动,到最高点时,速度减为零,f=0,合力为mg,根据牛顿第二定律可得,加速度减小为g;小球下降过程,由牛顿第二定律有:mg﹣f=ma2下降过程,小球做加速度逐渐减小的加速直线运动,当加速度减为零后,小球向下做匀速直线运动。故小球运动全程,加速度一直减小至零,故AC正确;:W=E0﹣16E0=﹣15E0合故B错误;,由逆向思维有h==因为>,则有t1<t2,即从最高点下降至原位置所用时间大于t1,故D错误。故选:AC。【点评】解答本题,前提是对小球进行正确的受力分析,进而列出牛顿第二定律方程;关键是要能判断出两段运动的平均加速度的大小关系,再由运动学公式判断所用时间大小关系。(多选),小陶老师表演了一个“魔术”;如图甲,一个空塑料瓶中固定着一根钢锯条和一块易拉罐(金属)片,将金属片和钢锯条分别与静电起电机正负极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香,很快就看到整个塑料瓶里烟雾缭绕。摇动起电机,顿时塑料瓶清澈透明,停止摇动,又是烟雾缭绕,图乙为其俯视图。已知金属片呈半径为R的圆弧状,钢锯条恰好位于其圆心,两者的高度均为h。若匀速摇动起电机时,两极间的电压恒为U,则()、,【分析】当静电除尘装置接通静电高压时,存在强电场,它使空气电离而产生阴离子和阳离子,负离子在电场力的作用下,向正极移动时,碰到烟尘微粒使它带负电,带电尘:..尘粒,由此进行分析。【解答】解:.质量为m、带电量为q的烟尘被金属片吸附前瞬间水平方向速度为v,则烟尘受到电场力做的功与速度的关系为则吸附时水平方向动量变化量不大于,故A正确;,不是匀强电场,故B错误;,钢锯条和金属片之间存在强电场,它使空气电离成负离子和正离子,负离子在电场力作用下向正极移动时,碰到烟尘使它带负电,带电烟尘在电场力作用下向正极移动,烟尘最终被吸附到金属片上,这样消除了烟尘中的尘粒,电场力做正功,所以带电量为q且能到达金属片的烟尘减小的电势能最大值为qU,故C错误,D正确。故选:AD。【点评】本题涉及静电除尘的原理,关键是电子容易被吸附到烟尘颗粒上,故烟尘颗粒会吸附到带正电的金属片上;知道电场力做功与电势能变化的关系。(多选),某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置,如图所示,自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中,后轮圆形金属盘在磁场中转动时,可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。已知磁感应强度B=1T,圆盘半径l=,导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连,导线两端a、b间接一阻值R=5的小灯泡。后轮匀速转动时,用电压表测得a、b间电压U=1V,则()【分析】依据欧姆定律和电流的定义求电荷量;根据右手定则,即可判定圆盘中感应电流方向,结合电源内部的电流方向由负极流向正极,即可求解;根据切割感应电动势的公式,及线速度与角速度公式v=rω,即可求解线速度;根据焦耳定律求10min产生的电能。【解答】解:A、经过小灯泡的电流:I==×3600C=720C,故A错误;:..b点应与电压表的正接线柱连接,故B错误;C、由于圆盘的电阻不计,所以得到该自行车后轮边缘的线速度大小:v==m/s=4m/s,故C正确;D、t=10min=600s产生的电能:Q=I22×5×600J=120J,故D正确。故选:CD。【点评】本题主要是考查右手定则、及切割感应电动势公式的应用,理解左手定则与右手定则的区别,注意电源内部的电流方向由负极流向正极。五、,根据手头器材,设计如下实验。一较长铁质窄薄板用细线悬挂。在其下端附近固定一小电动机,电动机转轴固定一毛笔。电动机可使毛笔水平匀速转动。调整薄板与毛笔尖端的距离,可使墨汁画到薄板上留下清晰的细线,如图甲所示。启动电动机,待毛笔连续稳定转动后,烧断细线,薄板竖直下落。图乙是实验后,留有清晰墨迹的薄板。取底端某清晰的线记为O,每5条细线取一计数线,分别记为A、B、C、D,将毫米刻度尺零刻线对准O,依次记录A、B、C、、、、,已知电动机转速为3000r/min。求:(1)。(2)(结果保留三位有效数字)。(3)根据以上数据,。(结果保留三位有效数字)【分析】(1)根据电动机转动的周期和薄板上留下的相邻细线间的时间间隔相同,计算相邻细线间的时间间隔;(2)根据匀变速直线中间时刻速度等于平均速度计算B点经过笔尖时的速度;(3)根据逐差法计算加速度。【解答】解:(1)根据题意可知,电动机转动的周期每5条细线取一计数线,相邻计数线之间的时间间隔T=5T0=5×(2)根据题意,由平均速度法可得代入数据解得vB:..)根据题意,由逐差法Δx=aT2可得代入数据解得22。【点评】本题关键掌握电动机转动的周期和薄板上留下的相邻细线间的时间间隔相同,掌握计算瞬时速度和加速度的方法。,组成了一个水果电池。(1)他先用多用电表测电池两端的电压,,指针所在位置如图甲所示,。小明认为这一读数即为电池的电动势,但小红认为不对,其原因是电源内阻大,路端电压不等于电动势,为测量水果电池的电动势和内阻,小红再找来一个电阻箱、开关和导线若干,并选择了多用电表的直流电流挡,便开始着手连线测量。试在图乙方框中画出测量水果电池电动势和内阻的电路。(2)小红不断改变电阻箱的阻值,得到多组电阻箱阻值R和电流表的读数I,通过数据处理,得到如图丙所示的图像。(图像中数据均取国际制单位)由于作图时漏写了横纵坐标表示的物理意义,但记得均在以下六个之中:I,I2,I﹣1,R,R2,R﹣1,(结果保留两位小数),内阻为1680。(3)利用这种方法测得的电动势E和内阻r与真实值E和r相比E等于E,测测真真测真r大于r。(均填“大于”“等于”或“小于”)测真【分析】(1),,采用“估读法”读数;根据闭合电路的欧姆定律分析作答;(2)根据闭合电路的欧姆定律求解函数,结合图像斜率和纵截距的含义求解电动势和内阻;(3)考虑电流表的内阻后,所测得的内阻为电池内阻和电流表的内阻之和,内阻的测量值大于真实值;由于函数的斜率不变,因此电动势的测量值不变,据此分析作答。【解答】解:(1),,则读数为U=;电压表测量的是路端电压,根据闭合电路的欧姆定律,可知路端电压U=E﹣Ir,由于电源的内阻很大,因此路端电压不等于电动势;:..()根据闭合电路欧姆定律E=I(r+R)得到函数关系式结合图丙所示图线,图像斜率由,解得电动势图像的纵截距b=1000A﹣1由,可得电池的内阻r=bE=1000×=1680Ω(3)根据等效电源法可知,测量的内阻相当于电流表内阻与电动势内阻串联后的总阻值,因此内阻的测量值大于真实值;由于考虑电流表内阻时,则有E=I(r+R+RA),可知图像的斜率仍等于,与电流表内阻无关,因此电动势的测量值不变,即电动势的测量值没有误差,等于真实值。故答案为:(1);电源内阻大,路端电压不等于电动势;见解析;(3);1680;(4)等于;大于。【点评】本题考查了多用表直流电压挡的读数和测定水果电池电动势和内阻,关键是要理解实验原理,熟练掌握闭合电路的欧姆定律。实验误差的分析是本题的难点。六、,B从地面上同一点先后竖直向上抛出,初速度分别为v=16m/s和v=,重力加速度大小g=10m/s2,设空气阻力大小恒为9N,小球可AB视为质点,求:(1)若两球未相碰,从抛出到返回抛出点A球所受空气阻力的冲量的大小;(2)若要使A球抛出后与B球相遇在B球运动的最高点,B球应滞后多少时间抛出?【分析】(1)根据竖直上抛的运动规律解答,注意冲量的计算方法;(2)根据运动学公式求解处B上升的最大高度与时间,再根据时间关系求解。【解答】解:(1)设小球上升的加速度为a1、下降的加速度为a2,由牛顿第二定律知mg+f=ma1mg﹣f=ma2A球上升的最大高度:..t1,则有A球下落时间为t2,则有取向上为正,若小球未碰,从抛出到返回抛出点A球所受空气阻力的冲量I=﹣ft1+ft2代入数据解得I=9N?s(2)B球上升的最大高度B上升到最大高度的时间要使A球抛出后,B球到达最高点与A球相遇,A球从最高点下落到B的最高点时间为t4,有B球应滞后t=t1+t4﹣t3代入数据解得t=2s答:(1)若两球未相碰,从抛出到返回抛出点A球所受空气阻力的冲量的大小为9N?s;(2)若要使A球抛出后与B球相遇在B球运动的最高点,B球应滞后2s抛出。【点评】本题考查竖直上抛的运动规律,解题关键分析AB的运动情况,根据牛顿