如图所示,宽L=1m、倾角的光滑平行导轨与电动势E=3.0V、内阻r=0.5的电池相连接,处在磁感应强度、方向竖直向上的匀强磁场中。质量m=200g、电阻R=1的导体ab从静止开始运动。不计期于电阻,且导轨足够长。试计算:(1)若在导体ab运动t=3s后将开关S合上,这时导体受到的安培力是多大?加速度是多少?(2)导体ab的收尾速度是多大?(3)当达到收尾速度时,导体ab的重力功率、安培力功率、电功率以及回路中焦耳热功率和化学功率各是多少?
[物理--选修3-3]
(1)如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是________(最多选3个)。
气体自发扩散前后内能相同
气体在被压缩的过程中内能增大
在自发扩散过程中,气体对外界做功
气体在被压缩的过程中,外界对气体做功
气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变
(2)一热气球体积为 V ,内部充有温度为 T a 的热空气,气球外冷空气的温度为 T b 。已知空气在1个大气压、温度 T 0 时的密度为 ρ 0 ,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为 g 。
(i)求该热气球所受浮力的大小;
(ii)求该热气球内空气所受的重力;
(iii)设充气前热气球的质量为 m 0 ,求充气后它还能托起的最大质量。
[物理--选修3-4]
(1)如图,一列简谐横波沿 x轴正方向传播,实线为 t = 0 时的波形图,虚线为 t = 0 . 5 s 时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s。关于该简谐波,下列说法正确的是________(填正确答案标号。最多选3个)。
波长为 2 m
波速为 6 m / s
频率为 1 . 5 H z
t = 1 s 时, x = 1 m 处的质点处于波峰
t = 2 s 时, x = 2 m 处的质点经过平衡位置
(2)如图,一半径为 R的玻璃半球, O点是半球的球心,虚线 OO ' 表示光轴(过球心 O 与半球底面垂直的直线)。已知玻璃的折射率为 1 .5 。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。求
(i)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值;
(ii)距光轴 R 3 的入射光线经球面折射后与光轴的交点到 O 点的距离。
(1)如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到初态a。下列说法正确的是________(填正确答案标号.最多选3个)。
在过程ab中气体的内能增加
在过程ca中外界对气体做功
在过程ab中气体对外界做功
在过程bc中气体从外界吸收热量
在过程ca中气体从外界吸收热量
(2)一种测量稀薄气体压强的仪器如图(左)所示,玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管 K 1 和 K 2 。 K 1 长为 l ,顶端封闭, K 2 上端与待测气体连通; M 下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。开始测量时, M 与 K 2 相通;逐渐提升R,直到 K 2 中水银面与 K 1 顶端等高,此时水银已进入 K 1 ,且 K 1 中水银面比顶端低 h,如图(右)所示。设测量过程中温度、与 K 2 相通的待测气体的压强均保持不变,已知 K 1 和 K 2 的内径均为 d, M 的容积为 V 0 ,水银的密度为 ρ ,重力加速度大小为g。求:
(i)待测气体的压强;
(ii)该仪器能够测量的最大压强。
如图,空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场。在 x ≥ 0 区域,磁感应强度的大小为 B 0 ; x < 0 区域,磁感应强度的大小为 λ B 0 (常数 λ > 1 )。一质量为m、电荷量为 q ( q > 0 ) 的带电粒子以速度 v 0 从坐标原点O沿x轴正向射入磁场,此时开始计时,当粒子的速度方向再次沿x轴正向时,求(不计重力)
(1)粒子运动的时间;
(2)粒子与O点间的距离。
(1)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇。在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是________。(填正确答案标号,最多选3个)
不同质点的振幅都相同
不同质点振动的频率都相同
不同质点振动的相位都相同
不同质点振动的周期都与振动片的周期相同
同一质点处,两列波的相位差不随时间变化
(2)如图,直角三角形ABC为一棱镜的横截面, ∠ A = 90 ° , ∠ B = 30 ° 。一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜,然后垂直于AC边射出。
(i)求棱镜的折射率;
(ii)保持AB边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上入射角的正弦。