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17．如圖14甲所示.水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置.間距為.一端通過導(dǎo)線與阻值為的電阻連接.導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為的金屬桿.金屬桿與導(dǎo)軌垂直.金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)．導(dǎo)軌所在空間存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場.將與導(dǎo)軌平行的水平恒定拉力作用在金屬桿上.桿最終將做勻速運(yùn)動．當(dāng)改變拉力的大小時(shí).相應(yīng)的勻速運(yùn)動時(shí)的速度也會變化.和的關(guān)系如圖乙所示.取重力加速度=10m/s2．【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)

“嫦娥二號”衛(wèi)星送入近地點(diǎn)高度200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度38萬公里的直接奔月軌道，如圖14甲所示．衛(wèi)星奔月飛行約需112小時(shí)；當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)月球附近的特定位置時(shí)，實(shí)施近月制動，進(jìn)入近月點(diǎn)100公里的橢圓軌道．再經(jīng)過兩次軌道調(diào)整，進(jìn)入100公里的極月圓軌道．
（1）若運(yùn)載“嫦娥二號”衛(wèi)星的長征三號丙運(yùn)載火箭點(diǎn)火后前300s豎直向上運(yùn)動的速度圖象如圖乙所示，前120s火箭的圖線可以視為直線．假設(shè)在該高度地球?qū)πl(wèi)星的引力與地面時(shí)相同，地面重力加速度g=10m/s²，不計(jì)空氣阻力，求：100s時(shí)火箭的高度和火箭對“嫦娥二號”的推力（保留3位有效數(shù)字）．
（2）若月球質(zhì)量為M，半徑為r，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的

．“嫦娥二號”衛(wèi)星在極月圓軌道運(yùn)行時(shí)距月球表面高度為h，忽略“嫦娥二號”衛(wèi)星在極月圓軌道運(yùn)行時(shí)受到其他星體的影響．求“嫦娥二號”衛(wèi)星在極月圓軌道的運(yùn)行周期．（用題給物理量字母表示）

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1879年美國物理學(xué)家霍爾在研究載流導(dǎo)體在磁場中受力情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種新的電磁效應(yīng)：將導(dǎo)體置于磁場中，并沿垂直磁場方向通入電流，則在導(dǎo)體中垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生一個(gè)橫向電勢差，這種現(xiàn)象后來被稱為霍爾效應(yīng)，這個(gè)橫向的電勢差稱為霍爾電勢差。

（1）如圖14甲所示，某長方體導(dǎo)體的高度為、寬度為，其中的載流子為自由電子，其電荷量為，處在與面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。在導(dǎo)體中通有垂直于面的電流，若測得通過導(dǎo)體的恒定電流為，橫向霍爾電勢差為，求此導(dǎo)體中單位體積內(nèi)自由電子的個(gè)數(shù)。

（2）對于某種確定的導(dǎo)體材料，其單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目和載流子所帶電荷量均為定值，人們將定義為該導(dǎo)體材料的霍爾系數(shù)。利用霍爾系數(shù)已知的材料可以制成測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的探頭，有些探頭的體積很小，其正對橫截面（相當(dāng)于圖14甲中的面）的面積可以在以下，因此可以用來較精確的測量空間某一位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度。如圖14乙所示為一種利用霍爾效應(yīng)測磁感應(yīng)強(qiáng)度的儀器，其中的探頭裝在探桿的前端，且使探頭的正對橫截面與探桿垂直。這種儀器既可以控制通過探頭的恒定電流的大小，又可以監(jiān)測出探頭所產(chǎn)生的霍爾電勢差，并自動計(jì)算出探頭所測位置磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，且顯示在儀器的顯示窗內(nèi)。

①在利用上述儀器測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的過程中，對探桿的放置方位有何要求；

②要計(jì)算出所測位置磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，除了要知道外，還需要知道哪個(gè)物理量，并用字母表示。推導(dǎo)出用上述這些物理量表示所測位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的表達(dá)式。

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如圖14甲所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌、相距，
在點(diǎn)和點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為的電阻，在兩導(dǎo)軌間矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。一質(zhì)量為、電阻為、長度也剛好為的導(dǎo)體棒垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場左邊界相距。現(xiàn)用一個(gè)水平向右的力拉棒，使它由靜止開始運(yùn)動，棒離開磁場前已做勻速直線運(yùn)動，棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，隨與初始位置的距離變化的情況如圖14乙，已知。求：

（1）棒離開磁場右邊界時(shí)的速度；
（2）棒通過磁場區(qū)域的過程中整個(gè)回路所消耗的電能；
（3）滿足什么條件時(shí)，棒進(jìn)入磁場后一直做勻速運(yùn)動。

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如圖14甲所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌、相距，

在點(diǎn)和點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為的電阻，在兩導(dǎo)軌間矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。一質(zhì)量為、電阻為、長度也剛好為的導(dǎo)體棒垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場左邊界相距�，F(xiàn)用一個(gè)水平向右的力拉棒，使它由靜止開始運(yùn)動，棒離開磁場前已做勻速直線運(yùn)動，棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，隨與初始位置的距離變化的情況如圖14乙，已知。求：

（1）棒離開磁場右邊界時(shí)的速度；

（2）棒通過磁場區(qū)域的過程中整個(gè)回路所消耗的電能；

（3）滿足什么條件時(shí)，棒進(jìn)入磁場后一直做勻速運(yùn)動。

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示波管是示波器的核心部分，它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成，如圖14甲所示。電子槍具有釋放電子并使電子聚集成束以及加速的作用；偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)；電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1．6×10C，質(zhì)量=0．91×10kg，電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計(jì)，不考慮相對論效應(yīng)。

（1）電子槍的三級加速可簡化為如圖14乙所示的加速電場，若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計(jì)，要使電子被加速后的動能達(dá)到16×10J，求加速電壓為多大；

（2）電子被加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，若只考慮電子沿Y（豎直）方向的偏轉(zhuǎn)情況，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以簡化為如圖14丙所示的偏轉(zhuǎn)電場。偏轉(zhuǎn)電極的極板長=4．0cm，兩板間距離=1．0cm，極板右端與熒光屏的距離=18cm，當(dāng)在偏轉(zhuǎn)電極上加的正弦交變電壓時(shí)，如果電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的初速度，求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線的最大長度；

（3）如圖14甲所示，電子槍中燈絲用來加熱陰極，使陰極發(fā)射電子。控制柵極的電勢比陰極的電勢低，調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓，可控制通過柵極電子的數(shù)量�，F(xiàn)要使打在熒光屏上電子的數(shù)量增加，應(yīng)如何調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓。電子槍中、和三個(gè)陽極除了對電子加速外，還共同完成對電子的聚焦作用，其中聚焦電場可簡化為如圖14丁所示的電場，圖中的虛線是該電場的等勢線。請簡要說明聚焦電場如何實(shí)現(xiàn)對電子的聚焦作用。

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第一部分選擇題（每題4分，共40分，漏選給2分，錯(cuò)選、不選給0分）

題號

答案

ABC

第二部分　非選擇題（共110分）

13．（1）(4分)直徑讀數(shù)為 2.010 mm；長度是 11.45 mm。

（每空2分，第一空最后一位估計(jì)允許偏差±0.001mm，第二空答案是唯一的）

（2）(10分)

（a）實(shí)驗(yàn)電路圖（2分，有錯(cuò)給0分）

（b） 110 W， 1.10 V。

（c）電動勢E＝ 1.30 V，內(nèi)電阻r＝__20__W.

（每空2分，有效數(shù)字不做要求）

14．（1）（2分）還需要的實(shí)驗(yàn)器材是：

刻度尺、天平（配砝碼）．（每項(xiàng)1分）

（2）（每空2分）

還缺哪些實(shí)驗(yàn)步驟：平衡摩擦力（適當(dāng)墊起長木板的左端，直至輕推滑塊，滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止）

應(yīng)控制的實(shí)驗(yàn)條件：實(shí)驗(yàn)中保持．

要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式：

（3）（每空2分）

W＝； ΔE_K＝．