20.如图所示为磁流体发电机的原理图,将一束等离子体(带有等量正、负电荷的高速粒子流)喷射入磁场,在磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生电压。如果射入的等离子体速度为v,两金属板间距离d,板的面积为S,匀强电场的磁感应强度为B,方向与速度方向垂直,负载电阻为R。当发电机稳定发电时电动势为E,电流为I,则下列说法正确的是
21.一含有理想变压器的电路如图所示,正弦交流电源电压为U0,,变压器原副线圈匝数之比为3∶1,电阻关系为R0= R1 =R2 =R3,为理想交流电压表,示数用U表示,则下列判断正确的是
28.(1)(5分)一列简谐横波沿x轴正向传播,t=0时的波的图象如图所示,质点P的平衡位置在x=8 m处。该波的周期T=0.4 s。下列说法正确的是________。
23.(9分)某同学为了较为精确的测量电压表V1的内阻RV,选有如下器材:
(A)电压表V1(量程3V,内阻约为3kΩ);
(B)电压表V2(量程15V,内阻约为15kΩ);
(C)滑动变阻器R0(最大阻值为20Ω,额定电流为1A);
(D)定值电阻R1(阻值为300Ω);
(E)定值电阻R2(阻值为3kΩ);
(F)定值电阻R3(阻值为9kΩ);
(G)电源E(电动势为15V,内阻较小);
电键一个,导线若干。实验要求所有电表的最大偏转量不小于满刻度的2/3,尽可能多测出几组数据,尽可能减小误差。
(1)以上给定的器材中定值电阻应选 ;
(2)在虚线框内画出测量电压表V1内阻的实验电路原理图,要求在图中标出所用仪器的代号;
(3)如果选用实验中测量的一组数据来计算电压表V1的内阻RV,则RV= ,上式中各符号的物理意义是 。
22.如图所示,在学习了机械能守恒定律以后,某实验小组想在气垫导轨上利用滑块和钩码验证机械能守恒,将气垫导轨放在水平桌面上,调至水平后,把滑块由静止释放,释放时遮光条距光电门的距离小于勾码到地面的距离。实验中测出钩码质量为m,滑块和遮光条的总质量为M,遮光条的宽度为d,释放滑块时遮光条距光电门的距离为L,遮光条通过光电门的时间为Δt,当地的重力加速度为g。
(1)本实验 (填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力;
(2)滑块通过光电门时的速度大小为 (用测量的物理量符号表示);
(3)本实验中在误差允许的范围内满足关系式 (用测量的物理量符号表示),就验证了系统的机械能守恒。
25.(18分)如图所示,半径为R的光滑半圆轨道AB竖直固定在一水平光滑的桌面上,轨道最低点B与桌面相切并平滑连接,桌面距水平地面的高度也为R。在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态。已知a球的质量为m0,a、b两球质量比为2∶3。固定小球b,释放小球a,a球与弹簧分离后经过B点滑上半圆环轨道并恰能通过轨道最高点A。现保持弹簧形变量不变同时释放a、b两球,重力加速度取g,
求:(1)释放小球前弹簧具有的弹性势能Ep;
(2)b球落地点距桌子右端C点的水平距离;
(3)a球在半圆轨道上上升的最大高度H。
27.一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化。问:
(ⅰ)已知从A到B的过程中,气体的内能减少了300J,则从A到B气体吸收或放出的热量是多少;
(ⅱ)试判断气体在状态B、C的温度是否相同。如果知道气体在状态C时的温度TC=300 K,则气体在状态A时的温度为多少。
24.(14分)如图所示,竖直放置的固定平行光滑导轨ce、df的上端连一电阻R0=3Ω,导体棒ab水平放置在一水平支架MN上并与竖直导轨始终保持垂直且接触良好,在导轨之间有图示方向磁场,磁感应强度随时间变化的关系式为B=2t(T),abdc为一正方形,导轨宽L=1m,导体棒ab质量m=0.2kg,电阻R=1Ω,导轨电阻不计。(g取10m/s2)求:
(1)t=1s时导体棒ab对水平支架MN的压力大小为多少;
(2)t=1s以后磁场保持恒定,某时刻撤去支架MN使ab从静止开始下落,求ab下落过程中达到的最大速度vm,以及ab下落速度v=1m/s时的加速度大小。
29.(2)湿地公园有一处矩形观景台伸向水面,如图所示是其截面图,观景台下表面恰好和水面相平,A为观景台右侧面在湖底的投影,水深h=4 m。在距观景台右侧面x=4 m处有一可沿竖直方向移动的单色点光源S,在该光源从距水面高3 m处向下移动到接近水面的过程中,观景台水下被照亮的最远距离为AC,最近距离为AB,且AB=3 m。求:
(ⅰ)该单色光在水中的折射率;
(ⅱ)AC的距离。
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