1.
如图所示,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置且下极板接地,极板间距为,在下极板上叠放一厚度为的金属板,其上部空间有一带负电的粒子静止在电容器中,当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子开始运动,重力加速度为.则金属板抽出瞬间粒子运动的加速度为,此时粒子的电势能______(填“增大”、“不变”或“减小”).
(
4分)
2.
如图甲所示,用包有白纸的质量为的圆柱棒代替纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,代替打点计时器.当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号,如图乙所示.测得记号之间的距离依次为,,,,,,,已知电动机铭牌上标有“”字样,由此验证机械能守恒.
①毛笔画相邻两条线的时间间隔______,图乙中的______端是圆柱棒的悬挂端(填“左”或“右”).
②根据图乙所给的数据,可知毛笔画下记号时,圆柱棒下落的速度______;画下记号时,圆柱棒下落的速度______;记号、之间重力势能的变化量______,棒的动能变化量______.则______(填“>”、“=”或“<”),造成此结果的原因有______(至少写出一个).(取,结果保留三位有效数字)
(
8分)
3.
一阻值约为的电阻,欲用伏安法较准确地测出它的阻值,备选器材有:
.电源(,)
.电源(,)
.电压表(量程,内阻)
.电压表(量程,内阻)
.电流表(量程,内阻)
.电流表(量程,内阻)
.滑动变阻器(阻值)
.开关一只,导线若干
①电源应选______;电压表应选______;电流表应选______;(用器材前面的字母表示)
②在方框内画出实验电路图.
(
6分)
4. 如图所示,在离地面的处用长的不可伸长的细线挂一质量为的爆竹(火药质量忽略不计),把爆竹拉起至点使细线水平伸直,点燃导火线后将爆竹无初速度释放,爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块,一块朝相反方向水平抛出,落到地面上的处,抛出的水平距离.另一块仍系在细线上继续做圆周运动并通过最高点.假设火药爆炸释放的能量全部转化为爆竹碎片的动能,空气阻力忽略不计,取,求:
()爆炸瞬间反向抛出的那一块的水平速度的大小;
()继续做圆周运动的那一块通过最高点时的细线的拉力的大小. (16分)
5. 如图甲,在水平桌面上固定着两根相距、相互平行的无电阻轨道、,轨道一端固定一根电阻的导体棒,轨道上横置一根质量、电阻可忽略不计的金属棒,两棒相距也为.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中.开始时,磁感应强度.设棒与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,.
()若保持磁感应强度的大小不变,从时刻开始,给棒施加一个水平向右的拉力,使它由静止开始做匀加速直线运动.此拉力的大小随时间变化关系如图乙所示.求棒做匀加速运动的加速度及棒与导轨间的滑动摩擦力;
()若从开始,磁感应强度随时间按图丙中图象所示的规律变化,求在金属棒开始运动前,这个装置释放的热量是多少? (18分)
6. 如图所示,有块水平放置的长薄金属板、和,、之间相距为.紧贴板下表面竖直放置半径为的半圆形塑料细管,两管口正好位于小孔、处.板与、与之间接有电压可调的直流电源,板与间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场.调节板间电压和,当、时,质量为、电荷量为的带负电油滴,以速率从板上的小孔竖直向下射入,油滴穿过板孔进入细管,恰能与细管无接触地从孔射出.忽略小孔和细管对电场的影响,不计空气阻力.求:
()油滴进入孔时的速度;
()、两板间的电场强度和磁感应强度的值;
()当油滴从细管的孔射出瞬间,将和立即调整到和,使油滴恰好不碰到板,且沿原路与细管无接触地返回并穿过孔,求和. (20分)