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2019-2020年高三第二次聯(lián)考 物理試題
一、單項(xiàng)選擇題(共16分,每小題2分。每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng))
1.關(guān)于溫度,下列說法中正確的是 ( )
A.溫度升高1℃,也可以說溫度升高1K
B.溫度由攝氏溫度t升至2t,對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度便由T升至2T
C.絕對(duì)零度就是當(dāng)一定質(zhì)量的氣體體積為零時(shí),用實(shí)驗(yàn)方法測出的溫度
D.隨著人類制冷技術(shù)的不斷提高,總有一天絕對(duì)零度會(huì)達(dá)到
2.下列能源中屬于二次能源的是 ( )
A.石油 B.電能 C.煤炭 D.核能
3.下列說法中正確的是 ( )
A.在天空中呈現(xiàn)暗紅色的恒星的溫度比呈現(xiàn)白色的恒星的溫度高
B.太陽發(fā)出的光和熱來自于太陽上碳、氧等物質(zhì)的燃燒
C.太陽系中距離太陽越近的行星,公轉(zhuǎn)速度越小
D.由于光速有限,因此觀察遙遠(yuǎn)的天體就等于在觀察宇宙的過去
4.二十世紀(jì)初,為了研究物質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu),物
理學(xué)家做了大量的實(shí)驗(yàn),揭示了原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
發(fā)現(xiàn)了電子、中子和質(zhì)子,右圖是( )
A.湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)驗(yàn)裝置
B.盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實(shí)驗(yàn)裝置
C.盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置
D.查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)裝置
.如圖所示是利用光電管產(chǎn)生光電流的電路。
是( )
A.K為光電管的陽極
B.通過靈敏電流計(jì)G的電流方向從b到a
C.若用黃光照射能產(chǎn)生光電流,則用紅光照射也一定能產(chǎn)生光電流
D.若用黃光照射能產(chǎn)生光電流,則用紫光照射也一定能產(chǎn)生光電流
6.如圖為監(jiān)控汽車安全帶使用情況的報(bào)警電路,S為汽車啟動(dòng)開
關(guān),汽車啟動(dòng)時(shí)S閉合。RT為安全帶使用情況檢測傳感器,駕
駛員系好安全帶時(shí)RT阻值變大。要求當(dāng)駕駛員啟動(dòng)汽車但未系
安全帶時(shí)蜂鳴器報(bào)警。則在圖中虛線框內(nèi)應(yīng)接入的元件是( )
A.“非”門 B.“或”門
C.“與”門 D.“與非”門
7.質(zhì)點(diǎn)僅在恒力F的作用下,在xOy平面內(nèi)由坐標(biāo)原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)
到A點(diǎn)的軌跡如右圖所示,經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度的方向與x
軸平行,則恒力F的方向可能沿( )
A.x軸正方向 B.x軸負(fù)方向
C.y軸正方向 D.y軸負(fù)方向
8.如圖所示,虛線AB和CD分別為橢圓的長軸和短
軸,相交于O點(diǎn),兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別處于橢圓的兩
個(gè)焦點(diǎn)M、N上,下列說法中正確的是( )
A.A、B兩處電勢(shì)、場強(qiáng)均相同
B.C、D兩處電勢(shì)、場強(qiáng)均相同
C.在虛線AB上O點(diǎn)的場強(qiáng)最大
D.帶正電的試探電荷在O處的電勢(shì)能小于在B處的電勢(shì)能
二、單項(xiàng)選擇題(共24分,每小題3分。每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng))
9.如圖所示,由天然放射性元素釙(P0)放出的射線Xl,轟擊鈹(e)時(shí)會(huì)產(chǎn)生粒子流X2,用粒子流x2轟擊石蠟時(shí)會(huì)打出粒子流x3,經(jīng)研究知道 ( )
A.x1為粒子,x2為中子
B.x2為中子,x3為電子
C.x1為粒子,x3為質(zhì)子
D.x2為質(zhì)子,x3為光子
10.一列沿x正方向傳播的簡諧波t=0時(shí)刻的波形如圖所示,t=0.2s時(shí)C點(diǎn)開始振動(dòng),則( )
A.t=0.3s時(shí),質(zhì)點(diǎn)B將到達(dá)質(zhì)點(diǎn)C的位置
B.t=0.15s時(shí),質(zhì)點(diǎn)A的速度方向向上
C.t=0到t=0.6s時(shí)間內(nèi),B質(zhì)點(diǎn)的平均速度大小為10m/s
D.t-0.15s時(shí),質(zhì)點(diǎn)B的加速度方向向下
11.如圖所示,a、b、c分別是一定質(zhì)量的理想氣體的三個(gè)
狀態(tài)點(diǎn),設(shè)a、b、c狀態(tài)的氣體密度和內(nèi)能分別為、
、及Ea、Eb、Ec,則下列關(guān)系中正確的是( )
A.>>,Ea>Eb>Ec B.<=,Ea=Eb>Ec
C.=>,Ea>Eb=Ec D.=<,Ea>Eb=Ec
12.如圖所示,質(zhì)量為m的金屬環(huán)用線懸掛起來,金屬環(huán)有一半處于水平且與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場中,從某時(shí)刻開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小,則在磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的過程中,關(guān)于線拉力大小的下列說法中正確的是 ( )
A.大于環(huán)重力mg,并逐漸減小
B.始終等于環(huán)重力mg
C.小于環(huán)重力mg,并保持恒定
D.大于環(huán)重力mg,并保持恒定
13.如圖所示,OA、OB是豎直面內(nèi)兩根固定的光滑細(xì)桿,O、A、B、C位于同一圓周上,C點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn),B點(diǎn)為最低點(diǎn)。每根桿上都套著一個(gè)小滑環(huán)(圖中未畫出),兩個(gè)滑環(huán)都從O點(diǎn)無初速釋放,用t1、t2分別表示滑環(huán)到達(dá)A、B所用的時(shí)
間,則 ( )
A.t1=t2
B.t1
t2
D.無法比較t1、t2的大小
14.如圖所示,絕緣輕桿兩端固定帶電小球A和B,輕桿處于水平向右的勻強(qiáng)電場中,不考慮兩球之間的相互作用。初始時(shí)桿與電場線垂直,將桿右移的同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)過90,發(fā)現(xiàn)A、B兩球電勢(shì)能之和不變。根據(jù)如圖給出的位置關(guān)系,下列說法正確的是 ( )
A.A一定帶正電,B-定帶負(fù)電
B.A、B兩球帶電量的絕對(duì)值之比qA:qB= 1:2
C.A球電勢(shì)能一定增加
D.電場力對(duì)A球和B球都不做功
15.如圖所示電路中,電壓表、電流表都是理想電表,若僅電
阻R1斷路,則兩電表的示數(shù)變化情況為( )
A.兩電表示數(shù)都變小
B.兩電表示數(shù)都變大
C.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小
D.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大
16.如圖所示,用三條細(xì)線懸掛的水平圓形線圈共有”匝,線圈由粗細(xì)均勻、單位長度的質(zhì)量為2.5l0-3kg的導(dǎo)線繞制而成,三條細(xì)線呈對(duì)稱分布,穩(wěn)定時(shí)線圈平面水平.在線圈正下方放有一個(gè)圓柱形條形磁鐵,磁鐵的中軸線OO垂直于線圈平面且通過其圓心O,測得線圈的導(dǎo)線所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T,方向與豎直線成30角,
要使三條細(xì)線上的張力為零,線圈中通過的電流至少
為 ( )
A.0.1 A B.0.2A
C.0.05A D.0.01A
三.多項(xiàng)選擇題(共16分,每小題4分。每小題有二個(gè)或三個(gè)正確選項(xiàng)。全選對(duì)的,得4
分:選對(duì)但不全的,得2分;有選錯(cuò)或不答的,得0分)
17.關(guān)于波的干涉和衍射現(xiàn)象,下列說法中正確的是( )
A.一切種類的波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
B.波只要遇到障礙物就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
C.只要是兩列波疊加,都能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣
D.發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩列波頻率一定相同
18.將三個(gè)木板1、2、3固定在墻角,木板與墻壁和地面構(gòu)成了
三個(gè)不同的三角形,如圖所示,其中1與2底邊相同,2和3高度相
同?,F(xiàn)將一個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)木板的頂端由靜止釋放,
并沿斜面下滑到底端,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同。在這
三個(gè)過程中,下列說法正確的是( )
A.沿著1和2下滑到底端時(shí),物塊的速度不同;沿著2和3下滑到底端時(shí),物塊的速
度相同
B.沿著1下滑到底端時(shí),物塊的速度最大
C.物塊沿著3下滑到底端的過程中,產(chǎn)生的熱量是最多的
D.物塊沿著1和2下滑到底端的過程,產(chǎn)生的熱量是一樣多的
19.如圖所示,傾角為的斜面上放有一通電的矩形線圈,電流方向沿adcba,線圈的ad邊和bc邊處于水平方向,若整個(gè)裝置放在一個(gè)磁感強(qiáng)度方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場之中,線圈 處于平衡狀態(tài),那么下列說法中正確的有 ( )
A.線圈ad邊所受斜面支持力比bc邊大
B.線圈的ab邊和cd邊不受磁場力作用
C.若以ad邊為轉(zhuǎn)動(dòng)軸,線圈受到的磁場力的力矩為零
D.線圈所受斜面摩擦力的合力沿斜面向上
20.在電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場中,將一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶電小球由靜止開始釋放,帶電小球沿與豎直方向成角做直線運(yùn)動(dòng)。關(guān)于帶電小球的電勢(shì)能和機(jī)械能W的判斷,正確的是 ( )
A.若<90且sin =qE/mg,則占、W-定不變
B.若45< <90且tan=qE/mg,則一定減小、W一定增加
C.若0< <45且tan=qE/mg,則一定減小、W一定增加
D.若0< <45且tan=qE/mg,則可能減小、W可能增加
第Ⅱ卷(共94分)
四、填空題(共20分,每小題4分。答案寫在題中橫線上的空白處或指定位置。)
本大題中第22題為分叉題,分A、B兩類,考生可任選一類答題a若兩類試題均做,一律按A類題計(jì)分。
21.一燈泡的電功率為P,若消耗的電能看成全部以波長為入的光波均勻地向周圍輻射,設(shè)光在空氣的傳播速度近似為真空中的光速c,普朗克常量為h.則這種光波光子的能量為,在距離燈泡d處垂直于光的傳播方向S面積上,單位時(shí)間內(nèi)通過的光子數(shù)目為 。
22.A.如圖所示裝置中,木塊B與水平桌面間是光滑的,
子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊中,將彈簧壓
縮到最短?,F(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作研究對(duì)
象(系統(tǒng)),則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中動(dòng)量 ,機(jī)械能 (填“守恒”或“不守恒”)。
22.B.地球的半徑約為R=6400km,A、B兩顆人造地球衛(wèi)星沿圓軌道繞地球運(yùn)行,它們離地球表面的高度分別為hA=3600km,hB=1700km,那末A、B兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速率之比vA:vB= ,運(yùn)行周期之比TA:TB= 。
23.在真空的贏角坐標(biāo)系中,有兩條互相絕緣且垂直的長
直導(dǎo)線分別與x、y軸重合,電流方向如圖所示。已
知真空中距無限長通電直導(dǎo)線距離為r處的磁感應(yīng)
強(qiáng)度B=kI/r (r≠0),k=2l0-7Tm/A,若,I1= 400
A,I2=3.0A。則:在xOz平面內(nèi)距原點(diǎn),r= 0.lm的各點(diǎn)中x、z坐標(biāo)為 處磁感應(yīng)強(qiáng)度最小,最小值為___T。
24.如圖所示,連通器的三支管水銀面處于同一高度,
A、B管上端封閉,C管上端開口,今在C管中
加入一定量的水銀,且保持溫度不變,則穩(wěn)定后
A管內(nèi)的水銀柱高度____(選填“大于”、“等于”或“小于”)B管內(nèi)水銀柱高度,A管內(nèi)氣體壓強(qiáng)改變量____ (選填“大于”、“等于”或“小于”)B管內(nèi)氣體壓強(qiáng)改變量。
25.如圖所示,一根長為L=2m的細(xì)剛性輕桿的兩端分別連結(jié)小球a和b,它們的質(zhì)量分別為ma=8kg和mb=lkg,桿可繞距a球?yàn)長處的水平定軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。初始時(shí)桿處于豎直位置,小球b幾乎接觸桌面,在桿的右邊水平桌面上,緊挨著細(xì)桿放著一個(gè)質(zhì)量為m=25kg的立方體勻質(zhì)物塊,圖中ABCD為過立方體中心且與細(xì)桿共面的截面?,F(xiàn)用一水平恒力F=100N作用于a球上,使之繞O軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),在轉(zhuǎn)過角過程中力F做的功為____ J;此時(shí)小球b速度的大小為 m/s。(設(shè)在此過程中立方體物塊沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),且小球b與立方體物體始終沒有分離,不計(jì)一切摩擦。結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位。取g=10m/s2)
五、實(shí)驗(yàn)題(共24分。答案寫在題中橫線上的空白處或括號(hào)內(nèi)。)
26.(6分)如圖為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度與質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)(2分)在圖示裝置中,①是固定在小車上
位移傳感器的 部分。在該實(shí)驗(yàn)中采用
控制變量法,保持小車所受拉力不變,即用鉤碼
所受的重力作為小車所受拉力,為了減小實(shí)
驗(yàn)誤差,應(yīng)使鉤碼質(zhì)量盡量 些。
(2)改變小車的質(zhì)量,多次重復(fù)測量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出小車加速度與小車質(zhì)量的倒數(shù)a-l /M關(guān)系圖線,①(2分)如果摩擦力不能忽略,則畫出的a-1/M圖線為圖示中的 。(填“甲”或“乙”或“丙”)
②(2分)(單選題)該實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)畫出的圖線中AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是( )
A.小車與軌道之間存在摩擦
B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大
D.所用小車的質(zhì)量太大
27.(6分)某小組在《用DIS研究溫度不變時(shí)一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)
(1)(2分)(單選題)實(shí)驗(yàn)過程中,下列哪些操作是正確的( )
A.推拉活塞時(shí),動(dòng)作要快,以免氣體進(jìn)入或漏出
B.推拉活塞時(shí),手可以握住整個(gè)注射器
C.壓強(qiáng)傳感器與注射器之間的連接管脫落后,
應(yīng)立即重新接上,繼續(xù)實(shí)驗(yàn)
D.活塞與針筒之間要保持潤滑又不漏氣
(2)該實(shí)驗(yàn)小組想利用實(shí)驗(yàn)所測得的數(shù)據(jù)測出壓強(qiáng)傳感器和注射器的連接管的容積,所測得的壓強(qiáng)和注射器的容積(不包括連接管的容積)數(shù)據(jù)如下表所示:
①(2分)(單選題)為了更精確的測量也可以利用圖像的方法,若要求出連接管的容積也可以畫 圖。
A.p-V B.V-p
C.p-l/V D.V-l/p
②(2分)利用上述圖線求連接管的容積時(shí)是利用圖線的____。
A.斜率 B.縱坐標(biāo)軸上的截距
C.橫坐標(biāo)軸上的截距 D.圖線下的“面積”
28.(6分)某組同學(xué)利用如下器材測定一種電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻:
①定值電阻a,標(biāo)有“X,1A”;②滑動(dòng)變阻器Rx,變化范圍0—54,額定電流1A;
③理想電流表;④理想電壓表;⑤待測電池;⑥電鍵導(dǎo)線若干
(1)(2分)甲同學(xué)按如圖a連接了實(shí)驗(yàn)線路,將滑片從某一點(diǎn)逐漸向左移動(dòng)后,得到了表一的U、I數(shù)據(jù),則可知電源電動(dòng)勢(shì)大小為____V,內(nèi)阻 。
(2)(4分)乙同學(xué)利用相同的器材測量同一個(gè)電池,為了防止移動(dòng)滑片時(shí)電源被短路,在電路中串聯(lián)了定值電阻R,但在串聯(lián)滑動(dòng)變阻器時(shí)出錯(cuò),導(dǎo)致將器材連成了圖b.的方式,將滑片從最右側(cè)向左逐漸移動(dòng)到左側(cè),得到了表二的U-I關(guān)系的某些數(shù)據(jù),則定值電阻R= 。這一過程中電壓表的最大值是 V
29.(6分)某同學(xué)利用如圖裝置研究磁鐵下落過程中的重力勢(shì)能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化。內(nèi)阻r=40的螺線管固定在鐵架臺(tái)上,線圈與電流傳感器、電壓傳感器和滑動(dòng)變阻器連接?;瑒?dòng)變阻器最大阻值40,初始時(shí)滑片位于正中間20的位置。打開傳感器,將質(zhì)量為m的磁鐵置于螺線管正上方靜止釋放,磁鐵上表面為N極。穿過螺線管后掉落到海綿墊上并靜止(磁鐵下落中受到的電磁阻力遠(yuǎn)小于磁鐵重力,不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)),釋放點(diǎn)到海綿墊高度差為h。計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖的UI-t曲線。
(1)磁鐵穿過螺線管過程中,產(chǎn)生第一峰值時(shí)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)約__ __V。
(2)(多選題)圖像中UI出現(xiàn)前后兩個(gè)峰值,對(duì)比實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn),這兩個(gè)峰值是在磁鐵剛進(jìn)入螺線管內(nèi)部和剛從內(nèi)部出來時(shí)產(chǎn)生的,對(duì)這一現(xiàn)象相關(guān)說法正確的是 ( )
A.線圈中的磁通量變化率經(jīng)歷先增大后減小再增大再減小的過程
B.如果滑片從中間向左移動(dòng)時(shí),坐標(biāo)系中的兩個(gè)峰值一定都會(huì)減小
C.磁鐵在穿過線圈過程中加速度始終小于重力加速度g___
D.如果僅略減小h,兩個(gè)峰值都會(huì)減小
(3)在磁鐵下降h的過程中,可估算機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能是 J。
六、計(jì)算題(共50分)
30.(12分)如圖所示,一水平放置的氣缸,由截面積不同的兩圓筒連接而成,活塞A、B用一長為3L的剛性細(xì)桿連接,它們可以在筒內(nèi)無摩擦地沿水平方向左右滑動(dòng).A、B的截面積分別為SA=2S0、SB= S0。A、B之間封閉著一定質(zhì)量的理想氣體.兩活塞外側(cè)(A的左方和B的右方)都是大氣,大氣壓強(qiáng)始終保持為Po.活塞B的中心連一不能伸長的細(xì)線,細(xì)線的另一端固定在墻上,當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為T1=T0,活塞A、B的平衡位置如圖所示,此時(shí)細(xì)線中的張力為F1= 0.2P0S0。(答案用已知量S0、p0、T0表示)
(1)現(xiàn)使氣缸內(nèi)氣體溫度由初始溫度T1緩慢下降至T2,T2為多少時(shí)活塞開始向右移動(dòng)?
(2)繼續(xù)使氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降至T3,T3為多少時(shí)活塞A剛剛右移到兩圓筒連接處?
(3)活塞A移到兩圓筒連接處之后,維持氣體溫度T3不變,另外對(duì)B施加一個(gè)水平向左的推力,將兩活塞慢慢推向左方,直到細(xì)線拉力重新變?yōu)镕1求此時(shí)的外加推力F是多大a
31.(12分)在一次國際城市運(yùn)動(dòng)會(huì)中,要求運(yùn)動(dòng)員從高為H=4m的平臺(tái)上A點(diǎn)由靜止出發(fā),沿著動(dòng)摩擦因數(shù)為u= 0.2的滑道向下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后水平滑出,最后落在水池中?;赖乃骄嚯xL大小不變,設(shè)滑道的水平距離為L= 5m,B點(diǎn)的高度h可由運(yùn)動(dòng)員自由調(diào)節(jié),A點(diǎn)不動(dòng),AB長度可以調(diào)整。(取g= 10m/s2)求:
(1)運(yùn)動(dòng)員要達(dá)到最大水平運(yùn)動(dòng)距離,B點(diǎn)的高度h應(yīng)調(diào)為多大?平拋過程的最大水平距離Smax為多少?
(2)為了研究物體從B點(diǎn)沿光滑拋物線軌道頂端無初速下滑的運(yùn)動(dòng),制做一個(gè)與第(1)中運(yùn)動(dòng)員平拋軌跡完全相同的光滑軌道,并將該軌道固定在與BC曲線重合的位置,讓另一物體P沿該軌道無初速下滑(下滑過程中始終不會(huì)脫離軌道),則物體P通過軌道最低點(diǎn)C時(shí)的水平分速度和豎直分速度大小。
32.(12分)在動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2的粗糙絕緣足夠長的水平漕中,長為2 L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿兩端各連接一個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B,如圖為俯視圖(槽兩側(cè)光滑)。A球的電荷量為+2q,B球的電荷量為一3q(均可視為質(zhì)點(diǎn),也不考慮兩者間相互作用的庫侖力)?,F(xiàn)讓A處于如圖所示的有界勻強(qiáng)電場區(qū)域MPQN內(nèi),已知虛線MP恰位于細(xì)桿的中垂線, MP和NQ的距離為3L勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E=1.2mg/q,方向水平向右0釋放帶電系統(tǒng)讓A、B從靜止開始運(yùn)動(dòng)(忽略小球運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的磁場造成的影響)。求:
(1)小球B第一次到達(dá)電場邊界MP所用的時(shí)間;
(2)小球A第一次離開電場邊界NQ時(shí)的速度大小
(3)帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中,B球電勢(shì)能增加量的最大值。
33.(14分)如圖(甲)所示,兩個(gè)水平和傾斜光滑直導(dǎo)軌都通過光滑圓弧對(duì)接而成,相互平行放置,兩導(dǎo)軌相距L=lm,傾斜導(dǎo)軌與水平面成角,傾斜導(dǎo)軌的下面部分處在一垂直斜面的勻強(qiáng)磁場區(qū)I中,I區(qū)中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖(乙)所示垂直斜面向上為正值,圖中t1、t2未知。水平導(dǎo)軌足夠長,其左端接有理想靈敏電流計(jì)G(內(nèi)阻不計(jì))和定值電阻R=3,水平導(dǎo)軌處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場區(qū)Ⅱ中,Ⅱ區(qū)中的磁場恒定不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=1T,在t=0時(shí)刻,從斜軌上磁場I區(qū)外某處垂直于導(dǎo)軌水平靜止釋放一金屬棒ab,棒的質(zhì)量m=0.l kg,棒的電阻r=2,棒下滑時(shí)與導(dǎo)軌保持良好接觸設(shè)棒通過光滑圓弧前后速度大小不變,導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。若棒在斜面上向下滑動(dòng)的整個(gè)過程中,靈敏電流計(jì)指針穩(wěn)定時(shí)顯示的電流大小相等,t2時(shí)刻進(jìn)入水平軌道,立刻對(duì)棒施一平行于框架平面沿水平且與桿垂直的外力。(g取10m/s2)求:
(1)ab棒進(jìn)入磁場區(qū)I時(shí)速度V的大??;
(2)磁場區(qū)I在沿斜軌方向上的寬度d;
(3)棒從開始運(yùn)動(dòng)到剛好進(jìn)入水平軌道這段時(shí)間內(nèi)ab棒上產(chǎn)生的熱量Q;
(4)若棒在t2時(shí)刻進(jìn)入水平導(dǎo)軌后,電流計(jì)G的電流I隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(丙)所示(而未知),已知t2到t3的時(shí)間為0.5s,t3到t4的時(shí)間為1s,請(qǐng)?jiān)趫D(丁)中作出t2到t4時(shí)間內(nèi)外力大小F隨時(shí)間t變化的函數(shù)圖像。(從上向下看逆時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较颍?
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