物理作业1.doc

物理作业11一个用满偏电流为3mA的电流表改装成欧姆表，调零后用它测500的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间，如用它测量一个未知电阻时，指针指在1mA处，则被测电阻的阻值为： A1000 B5000 C150 D20002.对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是：A.将两极板的间距加大，电容将增大B.将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大3流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为，不计电流表的内阻，则可求得流量为：A. I(bR+c/a)/BB. I(aR+b/c)/BC. I(cR+a/b)/BD. I(R+bc/a)/B4.图中A为理想电流表，V1和V2为理想电压表，R1定值电阻，R2为可变电阻，电池内阻不计，则：A.R2不变时，V2读数与A读数之比等于R1B.R2不变时，V1读数与A读数之比等于R1C.R2改变一定量时，V2读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1D.R2改变一定量时，V1读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R15.如图所示，半径为r的两个半圆形光滑金属导轨并列竖直放置，在轨道上左侧高最高点M、M/间接有阻值为R的电阻，整个轨道处在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两导轨间距为l，一电阻也为R，质量为m的金属棒aa/从MM/处由静止释放，经过时间t到达导轨最低点CC/的速度为v，不计摩擦，求：（1）金属棒aa/到达CC/时，所受磁场力的大小（2）金属棒aa/到达CC/时，回路中的电功率（3）金属棒aa/从MM/运动到CC/过程中，通过金属棒aa/的电量（4）金属棒aa/到达CC/时，金属棒的加速度的大小为多少?1；2；2l2v/2R；2l2v2/2R；Blr/2R； 物理作业21一个直流电动机所加电压为U电流为 I，线圈内阻为R，当它工作时，下述说法中错误的是：A电动机的输出功率为U2RB电动机的发热功率为I2RC电动机的输出功率为IU-I2RD电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R2.如图所示，两根平行的光滑金属导轨间距为l=lm，左端接有一电阻R=1，它们处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度是B=1T，当用外力F拉阻值为r=1金属杆向右以=4ms匀速运动时，则下列说法正确的是：A.感应电流的大小是1AB.电阻R上消耗的功率是4WC.外力的大小是6ND.如果在R两端接一电压表，则电压表的读数是4V3如图所示在水平向左的匀强电场中一根细线一端系一质量为m的带正电的小球，另一端固定在O点，现让细线水平绷直，小球由A点从静止开始摆下，小球能到达并通过最低点B，则小球在最低点B处时细线的拉力可能是：A0.5mgB1.5mgC2.5mgD3.5mg4.如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态.（1）如q2为正电荷，则q1为_电荷，q3为_电荷.（2）q1、q2、q3三者电量大小之比是_：_ ：_.5为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04 m2的金属板，间距L=0.05 m，当连接到U=2500 V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示.现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.01017C，质量为m=2.01015 kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力.求合上电键后：（1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？（2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？（3）经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？1D；2B；3BC；4负、负、(l12+l1l2)2、l12l22、（l1l2+l22）2；50.02s、2.510-4J、10-2s物理作业31一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正点荷，其电场分布是图2中的哪一个：2.A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且ACCDDB.将一正电荷从C点沿直线移到D点，则：A.电场力一直做正功 B.电场力先做正功再做负功C.电场力一直做负功 D.电场力先做负功再做正功3.如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光.由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是：A.R1断路 B.R2断路C.R3短路 D.R4短路4.如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是： A.在b、n之间某点 B.在n、a之间某点C.a点 D.在a、m之间某点5.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场，方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为l一个质量为m、边长也为L的正方形线框（设电阻为R）以速度进入磁场时，恰好做匀速直线运动，若当ab边到达gg/与ff/中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则（1）当ab边刚越过ff/时，线框加速度的值为多少?（2）求线框从开始进入磁场到ab边到达gg/和ff/中点的过程中产生的热量是多少?1.；3gsin、3mglsin/2+15mv2/32物理作业41如图，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E在与环心等高处放有一质量为m、带电q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是：A小球在运动过程中机械能守恒B小球经过环的最低点时速度最大C小球经过环的最低点时对轨道压力为（mgEq）D小球经过环的最低点时对轨道压力为3（mgqE）2.近代科学家预言有磁单极子存在(即单个的N极或S极)，假设在一个N极磁单极子存在，当它穿过一个竖直悬挂的超导线圈时(如图所示)，则不可能的是：AN极子穿过线圈后，线圈中(从左向右看)有逆时针方向的电流恒久存在BN极子穿过线圈后，线圈受水平向右的磁场力CN极子穿过线圈后，其动能保持不变DN极子穿过线圈后，其损失的动能大于线圈中产生的电能3如图所示，绝缘光滑的斜面倾角为，匀强磁场B方向与斜面垂直，如果一个质量为m，带电量为-q的小球A在斜面上作匀速圆周运动，则必须加一最小的场强为_的匀强电场4.某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示. 将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零.序号A1示数（A）A2示数（A）V1示数（V）V2示数（V）10.600.302.401.2020.440.322.560.48（1）电路中，r分别为电源的电动势和内阻，R1，R2，R3为定值电阻.在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是（不要求具体计算） .（2）由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是.5.空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电量为+q、质量为m的粒子，在P点以某一初速开始运动，初速方向在图中纸面内如图中P点箭头所示。该粒子运动到图中Q点时速度方向与P点时速度方向垂直，如图中Q点箭头所示。已知P、Q间的距离为l。若保持粒子在P点时的速度不变，而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在P点时速度方向垂直，在此电场作用下粒子也由P点运动到Q点。不计重力。求：（1）电场强度的大小。（2）两种情况中粒子由P点运动到Q点所经历的时间之差。1.B；2C；mgsin/q；R、R、；R2断路或Rp短路；B2ql/m、(4n+-2)m/2Bq物理作业51如图示，有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域和匀强磁场区域，如果这束正离子束流在区域中不偏转，进入区域后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同的：A速度 B质量C电荷 D荷质比2如下图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中：A小物块所受电场力逐渐减小.B小物块具有的电势能逐渐减小.CM点的电势一定高于N点的电势.D小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功.3如图所示,a、b是同种材料（非超导体材料）制成的等长导体棒，静止于水平面内足够长的光滑水平导轨上，b的质量是a的2倍，匀强磁场垂直纸面向里。若给a4.5J的初动能，使之向左运动，不计导轨的电阻，则整个过程中a棒产生的热量最大值为 ： A1.5J ； B2J ； C. 3J ； D. 4.5J 。4如图所示，一个有边界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左）adcbadcb12B匀速运动到位置2（右）。则：A导线框进入磁场时，感应电流的方向为abcdaB导线框离开磁场时，感应电流的方向为adcbaC导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左5.如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L1，处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于P、Q 放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为 m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框 abcd 置于竖直平面内，两顶点 a、b通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为 B2的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对 a、b 点的作用力。 （1）通过 ab 边的电流Iab是多大？（2）导体杆 ef 的运动速度v是多大？1D；2ABD；3C；4D；53mg/4B2L2、3mgr/4B1B2L1L2物理作业61如图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为的等边三角形，比荷为e/m的电子以速度v0从A点沿AB边射出，欲使电子经过BC边，磁感应强度的取值为：ABmv0/ae B B 2mv0/aeCBmv0/ae D B2mv0/ae2如图示，a，b是一对平行金属板，分别接到直流电源的两板上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d。在较大的空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，在a、b两板间还存在匀强电场。从两板左侧正中的中点C处射入一束正离子，这些正离子都沿直线运动到右侧从d射出后分成3束，则（ ）A 速度一定都相同 B 质量一定有3种不同的数值C 电量一定有3种不同的数值 D 比荷（q/m）一定有3种不同的数值给定两只标有“110V，40W”的灯泡L1和标有“110V，100W”的灯泡L2及一只最大阻值为500的滑动变阻器，将它们接在220V的电路上，在下图所示的几种接法中，最合理的是：在与x轴平行的匀强电场中，一带电量为1.0108库仑、质量为2.5103千克的物体在光滑水平面上沿着x轴做直线运动，其位移与时间的关系是x=0.16t0.02t2，式中x以米为单位，t以秒为单位.从开始运动到5秒末物体所经过的路程为米，克服电场力所做的功为焦耳.有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多用锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。如图所示，电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d，与电动势为、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球可视为质点。已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的倍（1）。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g。（1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势至少应大于多少？（2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动。求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。1C；2AD；3C；40.34、310-5；5、n=T/d(+)、Q= 2C T/d(+)物理作业71.光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行。一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域。当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为（ ）A0 Bmv02/2+qEl/2 C mv02/2Dmv02/2+2qEl/32如图所示电路中，自感系数较大的线圈L的直流电阻不计，下列操作中能使电容器C的A板带正电的是（ ）A. S闭合的瞬间B. S断开的瞬间C. S闭合，电路稳定后D. S闭合，向左移动变阻器触头如图所示，把标有“110V，60W”和 “110V，40W”的A、B两个灯泡按下面四种情况 接入220V的照明电路，且都调到正常发光时，选用的保险丝从粗到细，顺序是（ ）A.D1、D2、D3、D4 B.D4、D3、D2、D1C.D4、D1、D2、D3 D.D1、D4、D2、D3如图所示，光滑的U型金属框固定在水平面上，框中串接一电阻R，在I、两区域内分别存在磁感强度大小相等方向相反的竖直磁场置于U型金属框上的金属杆ab，受水平恒定外力作用当在I 区域内向右匀速运动时，通过电阻R的电流强度为I；当金属杆ab运动到区域时（ ） A将作减速运动B在区域运动时受到的安培力比在I 区域运动时受到的安培力大C通过R的电流与在I区域时通过R的电流方向相同D受到的磁场力与在I 区域时受到的磁场力的方向相同5如图所示，倾角为=37，电阻不计的、间距L=0.3m且足够长的平行金属导轨处在磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中，导轨两端各接一个阻值R0=2的电阻。在平行金属导轨间跨接一金属棒，金属棒质量m=1kg、电阻r=2，其与导轨间的动摩擦因素=0.25。金属棒以平行于导轨向上的初速度v0=10m/s上滑直至上升到最高点的过程中，通过上端电阻的电量q=0.1C（g=10m/s2）（1）金属棒的最大加速度；（2）上端电阻R0中产生的热量。1BC；2；3；4D；58.3m/s2、17/3(J)物理作业8如图，是生产中常用的一种延时继电器的示意图.铁芯上有两个线圈A和B，线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合电路.在断开开关S的时候，弹簧K并不能立即将衔铁D拉起，使触头C立即离开，而是过一段时间后触头C才能离开，因此得名延时继电器.为检验线圈B中的电流，在电路中接入一个电流表G.关于通过电流表的电流方向，以下判断正确的是（）A闭合S的瞬间，电流方向为从左到右B闭合S的瞬间，电流方向为从右到左C断开S的瞬间，电流方向为从左到右D断开S的瞬间，电流方向为从右到左2如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁，磁铁正下方不远处的水平面上放一个质量为m，电阻为R的闭合线圈将磁铁慢慢托起到弹簧恢复原长时放开，磁铁开始上下振动，线圈始终静止在水平面上，不计空气阻力，则以下说法正确的是（ ）A磁铁做简谐运动B磁铁最终能静止C在磁铁振动过程中线圈对水平面的压力有时大于mg，有时小于mgD若线圈为超导线圈，磁铁最终也能静止如图所示，两个电容器的电容CA30F，CB10F，开关S1、S2都断开时，分别给A、B充电，充电后M点比N点电势高5V，O点电势比P点低5V，再把S1、S2、接通，接通后M点比N点电势高（）A10V B5V C2.5V D0V如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（ ）A. I变大，U变大 B. I变大，U变小C. I变小，U变小 D. I变小，U变大某一平行板电容器两端电压是U，间距为d，设其间为匀强电场，如图所示现有一质量为m的小球，以速度V0射入电场，V0的方向与水平成450斜向上；要使小球做直线运动，则 (1)小球带何种电荷?电量是多少?(2)在入射方向上的最大位移是多少?1AD；2、BCD；3、C；4、C；5、q=mgd/U、Sm=v02/4g；物理作业91.如图，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示。开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中所示的位置；接着使细杆绕其中心转过900，到达图中所示的位置；最后，使细杆移到图中所示的位置。以W1表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球所做的功，W2表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球所做的功，则有（ ）AW10，W20 BW10，W20CW10，W20 DW10，W202如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量值若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于电阻阻值R0，已知两只弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系为k，所称重物的重量G与电流大小I的关系为（ ）A.G=2KLEKL/IR0 B.G=KL C. G=E/IR0+KL D.G=KIL3如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平地面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为、。若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电量不变，则（ ）A两球a、b同时落地 B球a先落地C球a水平飞行的距离比b球大 D两球a、b水平飞行的距离相等4如图所示，在a、b间接上交流电源，保持电压值不变，使其频率增大，发现各灯的亮度变化情况是：灯1变暗；灯2变亮；灯3不变，则黑箱A、B、C中所接元件可能是（ ）A.A为电阻，B为电容器，C为电感线圈B.B为电阻，B为电感线圈，C为电容器C.A为电容器，B为电感线圈，C为电阻D.A为电感线圈，B为电容器，C为电阻5正电子发射计算机断层（PET）是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段。（1）PET在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂。氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的，反应中同时还产生另一个粒子，试写出该核反应方程。（2）PET所用回旋加速器示意如图，其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R，两盒间距为d，在左侧D形盒圆心处放有粒子源S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示。质子质量为m，电荷量为q。设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计，质子在加速器中运动的总时间为t（其中已略去了质子在加速电场中的运动时间），质子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同，加速质子时的电压大小可视为不变。求此加速器所需的高频电源频率f和加速电压U。（3）试推证当Rd时，质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计（质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）。1、C；2、A；3、A；4、D；5、(1)U0=BR2/2t；(2)t1=2nmd/BqR、t2=nm/Bq、t1t2=2dR，当Rd时，t1t2，物理作业101.理论和实践证明，平行板电容器的电容CKs/d，其中K是一个只与电容器两板间介质有关的常数，S表示电容器极板的有效面积，d表示电容器两极板之间的距离。将一个平行板电容器与一个电压为U的恒压直流电源相连，此时极板间的电场强度为E0；如果把两极板沿垂直于板的方向分开一段距离，且分开过程中两板始终和电源相连，设分开这段距离后两极板间的电场强度为E1；让电容器恢复原样，待充电完毕后，断开电源，再将两极板沿垂直于板方向分开相同的一段距离，此时极板间的电场强度为E2。比较上述三种情况，下列关系正确的是（ ）A.E1E1 B.E0E1，E1E2 C.E0E1，E12r）。圆环的一半进入磁场历时t秒，这时圆环上产生的焦耳热为Q，则t秒末圆环中感应电流的瞬时功率为（ ）A4B2r2v02/RB4B2r2(v02-2Q/m)/RC2B2r2(v02-2Q/m)/R DB2r2(v02-2Q/m)/R4如图所示，有两个完全相同的金属球A、B，B固定在绝缘的地板上，A在离B高H的正上方由静止释放，与B发生碰撞后回跳高度为h，设碰撞中无动能损失，不计空气阻力则（ ）A若两球带等量同种电荷，则h HB若两球带等量同种电荷，则hHD若两球带等量异种电荷，则hH5如图所示，两条光滑的绝缘导轨，导轨的水平部分与圆弧部分平滑连接，两导轨间距为L，导轨的水平部分有n段相同的匀强磁场区域（图中的虚线范围），磁场方向竖直向上，磁场的磁感应强度为B，磁场的宽度为s，相邻磁场区域的间距也为s，、大于L，磁场左、右两边界均与导轨垂直现有一质量为m，电阻为r，边长为L的正方形金属框，由圆弧导轨上某高度处静止释放，金属框滑上水平导轨，在水平导轨上滑行一段时间进人磁场区域，最终线框恰好完全通过n段磁场区域地球表面处的重力加速度为g，感应电流的磁场可以忽略不计，求：(1)刚开始下滑时，金属框重心离水平导轨所在平面的高度；(2)整个过程中金属框内产生的电热；(3)金属框完全进人第k（k v1，则电场力一定做正功BA、B两点间的电势差m(v22-v12)/2q C小球由A点运动至B点，电场力做的功W=mv22/2- mv12/2-mgHD小球运动到B点时所受重力的瞬时功率P = mgv22如图所示，在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈，当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中：A进入磁场时加速度小于g，离开磁场时加速度可能大于g，也可能小于gB进入磁场时加速度大于g，离开时小于gC进入磁场和离开磁场，加速度都大于gD进入磁场和离开磁场，加速度都小于g3在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个金属环M和N，两环套在一个通电长螺线管的中部，如图所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器的滑动接头向左移动时，两环将怎样运动？ A两环一起向左移动 B两环一起向右移动C两环互相靠近 D两环互相离开4.如图所示，长为L、倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为q、质量为m的小球以初速度v0从斜面底端A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为v0，则（ ）AA、B两点间的电压一定等于mgL sin/qB小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能C若电场是匀强电场，则该电场的电场强度的最小值一定为m sing/ qD若该电场是斜面中点正下方某点的点电荷Q产生