答题纸对应位置的图中画出此小灯泡的伏安特性曲线。 ③与图丁中 P 点对应的状态,小灯泡灯丝阻值最接近 ____
A.16.7Ω
B.12.4Ω C.6.2Ω
19. (9 分)一个无风晴朗的冬日,小明乘坐游戏滑雪车从静
止开始沿斜直雪道下滑,滑行 54m 后进入水平雪道,继续滑行 40.5m 后减速到零。已知小明和滑雪车的总质量为 60kg,整个滑行过程用时 10.5s,斜直雪道倾角为 37°(sin37° =0.6)。求小明和滑雪车
(1)滑行过程中的最大速度 vm 的大小;
(2)在斜直雪道上滑行的时间 t1;
(3)在斜直雪道上受到的平均阻力 Ff 的大小。
20. (12 分)如图所示,一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、 竖直圆轨道 (在最低点
E 分别与水平轨道 EO和 EA 相连 )、高度 h 可调的斜轨道 AB 组成。游戏时滑块从 O 点弹
出,经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在 B 端则视为游戏成功。已知圆轨道半径 r=0.1m,OE 长 L1=0.2m, AC 长 L2=0.4m,圆轨道和 AE 光滑,滑块与 AB、OE 之
间的动摩擦因数 μ=0.5。滑块质量 m=2g 且可视为质点, 弹射时从静止释放且弹簧的弹性势
能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力,各部分平滑连接。求 (1)滑块恰好能过圆轨道最高点 F 时的速度大小 (2)当 h=0.1m 且游戏成功时,滑块经过 E 点对圆 轨道的压力 FN 大小及弹簧的弹性势能 EP0;
(3)要使游戏成功,弹簧的弹性势能 EP 与高度 h 之间满足的关系。
21. (10 分)如图甲所示,在 xOy 水平面内,固定放置着间距为 l 的两平行金属直导轨,其间连接有
阻值为 R 的电阻,电阻两端连接示波器 (内阻可视为无穷大 ),可动态显示电阻 R 两端的电压。两导轨间存在大小为 B、方向垂直导轨平面的匀强磁场。 t=0 时一质量为 m、长为 l 的导体棒在外力 F 作用下从 x=x0 位置开始做简谐运动,观察到示波器显示的电压随时
间变化的波形是如图乙所示的正弦曲线。取x 0
UmT 2 Bl
.则简谐运动的平衡位置在坐标原
点 O.不计摩擦阻力和其它电阻, 导体棒始终垂直导轨运动。 (提示 :可以用 F-x 图象下的 “面积”代表力 F 所做的功 )
(1)求导体棒所受到的安培力 FA 随时间 t 的变化规律; (2)求在 0 至 0.25T 时间内外力 F 的冲量;
(3)若 t=0 时外力 F0=1N, l=1m, T=2πs,m=1kg,R=1Ω, Um=0.5V, B=0.5T,求外力与安培
力大小相等时棒的位置坐标和速度。
22. (10 分 )通过测量质子在磁场中的运动轨迹和打到探测板上的计数率
_
(即打到探测板上质子
数与衰变产生总质子数 N 的比值 ),可研究中子 ( 10 n )的β衰变。中子衰变后转化成质子和电
子,同时放出质量可视为零的反中微子 v 。如图所示,位于 P 点的静止中子经衰变可形成一个
质子源,该质子源在纸面内各向均匀地发射 N 个质子。在 P 点下方放置有长度 L=1.2m
以 O 为中点的探测板, P 点离探测板的垂直距离 OP 为 a。在探测板的上方存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为 B 的匀强磁场。
已知电子质量 me=9.1× 10-31kg=0.51MeV/c2,中子质量 mn=939.57MeV/c2 ,质子质量
mp=938.27MeV/c2(c 为光速,不考虑粒子之间的相互作用 )。
若质子的动量 p=4.8×10-21kg? m? s-1=3× 10-8MeV? s? m-1,
(1)写出中子衰变的核反应式,求电子和反中微子的总动能 (以 MeV 为能量单位 ); (2)当 a=0.15m, B=0.1T时,求计数率;
(3)若 a 取不同的值,可通过调节 B 的大小获得与 (2)问中同样的计数率, 求 B 与 a 的关系并给出 B 的取值范围。
参考答案:
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