1、如图(a)是一种防止宇宙射线危害宇航员的装置,在航天器内建立半径分别为R和的同心圆柱,圆柱之间加上沿轴向方向的磁场,其横截面如图(b)所示。宇宙射线中含有大量的质子,质子沿各个方向运动的速率均为
,质子的电荷量为e、质量为m。下列说法中正确的是( )
A.若沿任何方向入射的质子都无法进入防护区,则磁感应强度大小至少为
B.若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区,则磁感应强度大小为
C.若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区,则该情况下质子从进入磁场到离开磁场的总时间为
D.若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区,则该情况下质子在磁场中的轨迹对应的圆心角为60°
2、质量为70kg的人站在观光电梯内的台秤上随电梯沿竖直方向运动,某时刻台秤的示数为600N,g=10m/s2,此时刻电梯( )
A.一定向上运动
B.处于超重状态
C.加速度大小为2m/s2
D.可能向下运动
3、2021年7月27日,在东京奥运会跳水女子双人十米跳台决赛中,中国选手夺得冠军。运动员准备起跳时的情景如图所示。下列过程中,运动员处于超重状态的是( )
A.运动员起跳重心加速上升的过程
B.运动员离开跳台上升的过程
C.运动员从最高点下落到水面的过程
D.运动员加速入水的过程
4、如图,光滑绝缘水平面上的A、B两点分别固定带电量为2Q和Q的点电荷M、N,O为 AB连线的中点,CD为AB连线的垂直平分线,a、b分别为AB、CD连线上的点。下列说法正确的是( )
A.如果M带正电、N带负电,则b点的电势高于a点
B.如果M带负电、N带正电,则b点的电势高于a点
C.如果M带正电、N带负电,则b点的电场强度方向垂直于Ob向右
D.如果M带正电、N带负电,则b点的电场强度大于a点的电场强度
5、如图所示,匝数为N、半径为r1的圆形线圈内有匀强磁场,匀强磁场在半径为r2的圆形区域内,匀强磁场的磁感应强度B垂直于线圈平面。通过该线圈的磁通量为( )
A.
B.
C.
D.
6、《三国志》中记载:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣。”这是著名的曹冲称象的故事。某同学学过动量守恒定律之后,欲利用卷尺测定大船的质量。该同学利用卷尺测出船长为L,然后缓慢进入静止的平行于河岸的船的船尾,再从船尾行走至船头,之后缓慢下船,测出船后退的距离d,已知该同学自身的质量为m,若忽略一切阻力,则船的质量为( )
A.
B.
C.
D.
7、如图所示,在匀强磁场中固定一边长为的正方形线框,磁感应强度大小随时间变化的规律为
,磁场方向与线框平面间的夹角
,则第4s内穿过线框的磁通量的变化量为( )
A.
B.
C.
D.
8、在地球表面附近周围空间不仅存在着磁场,还存在着电场。科学测试表明:地球表面带有负电荷,地球表面附近的电场方向垂直指向地球表面,其场强E的数值约为100V/m,已知地球的半径约为.静电力常量
。则下列说法中正确的是( )
A.一带负电的小球在地球表面附近从静止开始下落,小球的电势能减小
B.一带正电的小球在地球表面附近从静止开始下落,小球的电势能增大
C.若取大地为零电势参考点,地球周围的电场中各位置的电势均为负值
D.若将地球看成一个均匀带电的球体,地球所带的电荷量约为
9、如图所示,一小球用细线悬挂于O点,细线长为L,O点正下方L处有一铁钉.将小球拉至A处无初速释放(摆角很小),这个摆的周期是
A.
B.
C.
D.
10、某种负离子空气净化原理如图所示。收集器矩形通道的上下表面是一对平行金属板,金属板长度为L,间距为d、均匀分布的带负电的灰尘颗粒质量为m、电荷量为q、以水平速度v0进入通道,单位时间内进入通道的带电灰尘颗粒数目为n。已知两金属极板之间的电压恒为,带电灰尘颗粒打到金属板上即被收集,不计灰尘颗粒重力影响及灰尘颗粒间相互作用。下列说法不正确的是( )
A.净化装置对带电灰尘颗粒的收集率为75%
B.单位时间内通过导线的电荷量为
C.单位时间内带电灰尘颗粒减少的电势能为
D.若电压增大到2U,则带电灰尘颗粒恰好全部被收集
11、如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1、R3是定值电阻,R2是光敏电阻(光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小),闭合开关,当照射到R2的光照强度增强时,以下判断正确的是( )
A.电压表示数变小,电流表示数变小
B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
12、多用电表表盘指针指在如图所示的位置,下列说法正确的是( )
A.若该读数是选用电阻挡“×100”倍率得到的,应该更换“×10”倍率,直接再测
B.若选用的是直流电压“50V”的量程,则指针读数为45V
C.用多用电表欧姆挡测量电路中的某个电阻,必须把该电阻与其他电路断开
D.用多用电表欧姆挡测量某二极管的正向电阻时,应使红表笔接二极管的正极
13、一运动员参加跳水比赛,在下落过程中
A.以运动员为参考系,水是静止的
B.以水为参考系,运动员是静止的
C.以裁判员为参考系,运动员是静止的
D.以运动员为参考系,裁判员是运动的
14、如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带负电的电子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知( )
A.三个等势面中,a的电势最高
B.电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C.电子通过P点时的动能比通过Q点时大
D.电子通过P点时的加速度比通过Q点时小
15、1820年4月,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度,即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示,两根平行长直导线相距
,分别通以大小不等、方向相同的电流,已知
。规定磁场方向垂直纸面向里为正,在
区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是图中的( )
A.
B.
C.
D.
16、描述电场强弱的物理量是( )
A.电荷量
B.电场力
C.电场强度
D.电流强度
17、如图(甲)所示,100匝(图中只画了2匝)圆形线圈面积为0.01m2,电阻不计。线圈内存在方向垂直纸面向里且强度随时间变化的磁场;t=0时,B=0。线圈两端A、B与一个电压传感器相连,电压传感器测得A、B两端的电压按图(乙)所示规律变化。在t=0.05s时( )
A.磁感应强度随时间的变化率为0.01T/s
B.磁感应强度随时间的变化率为20T/s
C.穿过每匝线圈的磁通量为
D.穿过每匝线圈的磁通量为
18、如图所示,S为水面上一波源,M、N是两块挡板,其中M板固定,N板可左右移动,两板中间有一狭缝,此时观察不到A点振动,为了能观察到A点的振动,可采用的方法是( )
A.将N板向右移
B.将N板向左移
C.增大波源的频率
D.增大波源的振幅
19、如图甲所示,笔记本电脑机身和显示屏分别装有霍尔元件和磁体,实现开屏变亮,合屏熄灭。如图乙所示为霍尔元件,其长、宽、高分别为a、b、c,元件中的导电粒子为自由电子,打开和合上显示屏时,霍尔元件中电流保持不变,当合上显示屏时,水平放置的霍尔元件处于竖直向下的匀强磁场中,前、后表面间产生电压,当电压达到某一临界值时,屏幕自动熄灭。下列说法正确的是( )
A.开、合屏时,前、后表面间的电压U与c成正比
B.开屏过程中,元件前、后表面间的电压变大
C.合屏过程中,前表面的电势比后表面的高
D.若磁场变强,可能出现闭合屏幕时无法熄屏
20、如图甲所示,单匝线圈电阻r=1Ω,线圈内部存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁场面积为,有一个阻值为
的电阻两端分别与线圈两端a、b相连,电阻的一端b接地。磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,则下列说法不正确的是( )
A.在时间内,R中有电流从b流向a
B.当时穿过线圈的磁通量为0.06Wb
C.在时间内,通过R的电流大小为0.01A
D.在时间内,ab两端电压
21、在如图甲、乙所示的电路中,电源电动势为、内电阻为
,R是定值电阻,开关
闭合,规格为“
”的小灯泡
均正常发光,电动机
正常工作。下列说法正确的是( )
A.甲图中电源效率为
B.甲图中定值电阻为
C.乙图中电动机的内阻为
D.乙图中电动机正常工作电压为
22、如图所示,先后以速度和
匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域,且
,则在先后两种情况下( )
A.线圈中的感应电动势之比为
B.线圈中的感应电流之比为
C.线圈中产生的焦耳热之比
D.通过线圈某截面的电荷量之比
23、如图所示,水平面上放置着质量分别为m、3m的A、B两个物体,A、B间、B与地面间的摩擦因数均为,现施加水平拉力,使A、B一起向右匀速运动,重力加速度为g,则水平拉力和A、B间的摩擦力分别为( )
A.,
B.,0
C.,
D.,0
24、如图所示,置于管口T前的声源发出一列单一频率声波,分成两列振幅相同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。先调节A、B两管等长,再将A管向右拉长的距离,探测到两束波在O处相遇时起到了消声效果。关于这个装置,下列说法正确的是( )
A.利用了波的干涉,声波的波长可能是
B.利用了波的干涉,声波的波长可能是
C.利用了波的衍射,声波的波长可能是
D.利用了波的衍射,声波的波长可能是
25、随着上海经济的发展,上海的电力供应日趋紧张,为了缓解上海的电力紧张问题,刚刚建成的三峡水力发电站一期工程和秦山核电站三期工程随即并网发电,为上海经济的发展提供了能源保障.三峡水力发电站利用的是______能,秦山核电站利用的是_______能。
26、一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满刻度电流)为,表头电阻
,若改装成量程为
的电压表,应串联的电阻阻值为 _______
。
27、真空中有两个静止的点电荷,电荷量分别为+5.0×10-8C和-2×10-8C,相距10cm,则电荷间的相互作用力大小为_____________N,该力是_____________(填“引力”或“斥力”)。(静电力常量k=9×l09Nm2C2)
28、指南针指南的一端是___________极(N或S),磁体间是通过___________发生相互作用的,磁场对运动电荷的作用力叫___________。
29、如图所示,给金属圆环通电,与其共面的小磁针S极转向读者,则圆环中的电流方向是_______________(填顺时针或逆时针).
30、一个按正弦规律变化的交流电流的图象如图.根据图象可以知道
(1)该交流电流的频率是____.
(2)该交流电流的有效值是____.
(3)该交流电流的瞬时值表示式____.
(4)当t= ____T(周期),该电流的大小与其有效值相等.
31、某同学取一对用绝缘柱支持的导体A和B使得他们依次接触.起初它们不带电,贴在下部的金属箔是闭合的,做了如下的实验:
如图甲所示,把一带正电荷的物体D移近导体A(移近图乙的装置),贴在AB的金属箔会张开,这时把A和B分开(如图丙所示),然后移去D,金属箔仍旧会张开,此时导体B带___________(填“正电”、“负电”或“不带电”),这种方法使金属导体带电的现象叫_________现象,再让A和B接触,金属箔会__________(填“张开”或“闭合”)。
32、如图所示,一质量为m、带电荷量为+q的粒子从A点以水平速度v0正对圆心O射进一圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面,磁感应强度大小为B,在磁场区域的正下方有一宽度为L的显示屏CD,显示屏的水平边界C、D两点到O点的距离均为L。粒子沿AO方向进入磁场,经磁场偏转恰好打在显示屏上的左边界C点。不计粒子重力。求:
(1)粒子在磁场中的运动半径r;
(2)圆形磁场的方向及半径R;
(3)改变初速度的大小,使粒子沿AO方向进入磁场后,都能打在显示屏上,求速度的范围。
33、如图所示,在平面内有一离子源,能源源不断地在单位时间内沿x轴正方向发射
个速率为
的负离子,形成宽
,沿y方向均匀分布的离子流。离子流沿x方向射入一个半径为
,中心
位于
的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为
,方向垂直
平面。a与
纵坐标相同,a处射出的离子经磁场偏转后恰能在O点沿y正方向射出。x轴上方有垂直纸面向内的匀强磁场
,在x轴上离O点
处放置长度
的水平荧光板
,若有离子打在荧光板上会发出荧光.
间另有吸收板(图中未画出),离子打在荧光板和吸收板上均不反弹。已知离子的比荷为
,不计离子的重力及离子间的相互作用,求:
(1)的大小和方向;
(2)若,稳定后荧光板上发光部分的长度以及单位时间打到荧光板上的离子数(用
表示);
(3)若将离子源的中心沿y轴平移到处,要让离子全部打到荧光板上,求
的取值范围。
34、如图所示,在竖直平面内存在一匀强电场,其中间距为2cm的A、B两点等高,场强方向与水平成60°角。将一个不知道电荷性质、电量绝对值为2×10-5C的带电小球。由B从静止释放后沿直线运动到A,电势能减少了0.2J。已知重力加速度为g。求:
(1)小球带正电还是负电。
(2)AB两点的电势差及匀强电场的电场强度。
(3)小球从B到A运动的时间。
35、利用电动机通过如图所示的电路提升重物,已知电源电动势,电源内阻
,电阻
,重物质量
,当电动机以稳定的速度匀速提升重物时,电动机的输出功率为
,理想电压表的示数为
。不计空气阻力和摩擦,取
。求:
(1)流经电源的电流和电动机两端的电压
;
(2)电源的工作效率(结果保留两位有效数字);
(3)重物匀速上升时的速度;
(4)电动机消耗的总功率和电动机的内阻。
36、一跳伞运动员进行跳伞训练,运动员及其装备总质量为m,t=0时刻从悬停在水平地面上方的直升机上跳下,由静止开始竖直下落,t=4s时刻开启降落伞,开启降落伞前后阻力f的大小随时间t变化的图像如图所示,运动员速度减为零时恰好到达地面。取,运动员及其装备可视为质点。求:
(1)运动员从飞机上跳下到落地的总时间;
(2)直升机距离地面的高度。