(09年江蘇二十所名校聯(lián)考)(14分)如圖甲所示,空間存在豎直向下的磁感應強度為0.6T的勻強磁場,MN、PQ是相互平行的、處于同一水平面內(nèi)的長直導軌(電阻不計),導軌間距為0.2m,連在導軌一端的電阻為R。導體棒ab的電阻為0.1Ω,質(zhì)量為0.3kg,跨接在導軌上,與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.1。從零時刻開始,通過一小型電動機對ab棒施加一個牽引力F,方向水平向左,使其從靜止開始沿導軌做加速運動,此過程中棒始終保持與導軌垂直且接觸良好。圖乙是棒的速度--時間圖像,其中OA段是直線,AC是曲線,DE是曲線圖像的漸近線,小型電動機在10s末達到額定功率,此后功率保持不變。g取10 m/s2。求:
(1)在0--18s內(nèi)導體棒獲得加速度的最大值;
(2)電阻R的阻值和小型電動機的額定功率;
(3)若已知0--10s內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量為3.1J,則此過程中牽引力做的功為多少?
解析:(1)由圖中可得:10s末的速度為v1=4m/s,t1=10s
導體棒在0-10s內(nèi)的加速度為最大值,m/s2 …3分
(2)設小型電動機的額定功率為Pm
在A點:E1=BLv1
由牛頓第二定律:F1-μmg-BI1L=ma1 …1分
又Pm=F1?v1 …1分
當棒達到最大速度vm=5m/s時,
Em=BLvm Im=
由金屬棒的平衡:F2-μmg-BImL=0 …1分
又Pm=F2?vm ……1分
聯(lián)立解得:Pm=2W ………1分
R=0.62Ω 1分
(3)在0-10s內(nèi):t1=10s
通過的位移:=20m …… 1分
……1分
由能量守恒: ……2分
此過程牽引力做的功 1分
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(09年江蘇二十所名校聯(lián)考)(6分)如圖所示,己知平行玻璃磚的折射率,厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面,經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出,出射光線與入射光線平行,求兩平行光線間距離。(結果可用根式表示)
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(09年江蘇二十所名校聯(lián)考)(6分)如圖所示,在水平光滑直導軌上,靜止著三個質(zhì)量均為的相同小球、、,現(xiàn)讓球以的速度向著球運動,、兩球碰撞后黏合在一起,兩球繼續(xù)向右運動并跟球碰撞,球的最終速度.
①、兩球跟球相碰前的共同速度多大?
②兩次碰撞過程中一共損失了多少動能?
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(09年江蘇二十所名校聯(lián)考)(14分)一個質(zhì)量m=1.0×10-11千克的物體靜止在足夠大的光滑水平地面上,從t=0開始,物體受到一個大小不變、方向呈周期性變化的水平力F作用,力F隨時間的變化規(guī)律如圖所示。已知F0=7.2牛,T=1×10-6秒。則:
(1)該物體在t=0至t= T期間,通過多少距離時速度第一次達到最大,最大速度為多少?
(2)請在如圖的坐標系中繪出該物體在t=0至t= 4T/3期間的v―t圖象。
(3)該物體運動位移大小等于15厘米,需要的時間為多少?
(4)該物體在運動位移大小等于15厘米過程中,水平力F對物體做功多少?
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(09年江蘇二十所名校聯(lián)考)(11分)在“測定金屬導體的電阻率”的實驗中,待測金屬導線的電阻Rx 約為5.實驗室備有下列實驗器材
A.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約為15K)
B.電壓表V2 (量程15V,內(nèi)阻約為75K)
C.電流表A1(量程3A,內(nèi)阻約為0.2)
D.電流表A2(量程600mA.,內(nèi)阻約為1)
E.變阻器R1 (0~100,0.3A)
F.變阻器R2 (0~2000,0.1 A)
G.電池E(電動勢為3V,內(nèi)阻約為0.3)
H.開關S,導線若干
(1)為提高實驗精確度,減小實驗誤差,應選用的實驗器材有 。
(2)為減小實驗誤差,應選用下圖中 (填“a”或“b”)為該實驗的電原理圖,并按所洗擇的電原理圖把實物圖用導線連接起來.
(3)若用刻度尺測得金屬絲長度為60.00cm,用螺旋測微器測得導線的直徑為0.635mm,兩電表的示數(shù)分別如下圖所示,則電阻值為 ,電阻率為 ___________。
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