【正文】 內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱．根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律得：Ｑ＝ｍｇ2ｈ＝2ｍｇｈ．圖36139.　如圖361所示，Ａ是一邊長為ｌ的正方形線框，電阻為Ｒ．現(xiàn)維持線框以恒定的速度ｖ沿ｘ軸運(yùn)動，并穿過圖中所示的勻強(qiáng)磁場Ｂ區(qū)域．取逆時針方向?yàn)殡娏髡较颍€框從圖示位置開始運(yùn)動，則線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流ｉ隨時間ｔ變化的圖線是圖362中的：［ ］圖362解析：由于線框進(jìn)入和穿出磁場時，線框內(nèi)磁通量均勻變化，因此在線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不變．根據(jù)楞次定律可知，線框進(jìn)入磁場時感應(yīng)電流的方向與規(guī)定的正方向相同，穿出磁場時感應(yīng)電流的方向與規(guī)定的正方向相反，因此應(yīng)選Ｂ．圖363想一想:若將題39改為：以ｘ軸正方向作為力的正方向，則磁場對線框的作用力Ｆ隨時間ｔ的變化圖線為圖363中的：［ ］同理可分析得正確答案應(yīng)選Ｃ．（未完待續(xù)）高中物理典型例題集錦(四)40．如圖371所示，帶正電的粒子以一定的初速度ｖ0沿中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，恰好沿下板的邊緣飛出，已知板長為Ｌ，板間的電壓為Ｕ，帶電粒子的帶電量為ｑ，粒子通過平行金屬板的時間為Ｔ，不計粒子的重力，則［　?。荩粒Ｗ釉谇埃裕?時間內(nèi)，電場力對粒子做功為（1／4）ｑＵＢ．粒子在后Ｔ／2時間內(nèi)，電場力對粒子做功為（3/8）ｑＵ圖371圖371Ｃ．粒子在下落前ｄ／4和后ｄ／4內(nèi)，電場力做功之比為1∶2Ｄ．粒子在下落前ｄ／4和后ｄ／4內(nèi)，通過的時間之比為1∶3答案：Ｂ41．如圖381所示，三平行金屬板ａ、ｂ、ｃ接到電動勢分別為2的電源上，已知1＜2，在Ａ孔右側(cè)有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)，由靜止釋放后向右運(yùn)動穿過B到達(dá)P點(diǎn)后再返回Ａ孔，則［　?。輬D381Ａ．只將ｂ板右移一小段距離后再釋放該質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)仍運(yùn)動到Ｐ點(diǎn)后返回Ｂ．只將ｂ板右移一小段距離后再釋放該質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)將達(dá)不到Ｐ點(diǎn)Ｃ．只將ｂ板右移稍長距離后再釋放該質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)能穿過C孔Ｄ．若將質(zhì)點(diǎn)放在C孔左側(cè)由靜止釋放，質(zhì)點(diǎn)將能穿過Ａ孔答案：Ｄ圖39142．如圖391所示，Ｕ型線框ａｂｃｄ處于勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感強(qiáng)度為Ｂ，方向垂直于紙面向內(nèi)．長度為Ｌ的直導(dǎo)線ＭＮ中間串有一個電壓表跨接在ａｂ與ｃｄ上且與ａｂ垂直，它們之間的接觸是完全光滑的．Ｒ為電阻，C為電容器，現(xiàn)令ＭＮ以速度ｖ0向右勻速運(yùn)動，用U表示電壓表的讀數(shù)，ｑ表示電容器所帶電量，Ｃ表示電容器電容．Ｆ表示對ＭＮ的拉力．設(shè)電壓表體積很小，其中線圈切割磁感線對ＭＮ間的電壓的影響可以忽略不計．則［　?。荩粒眨剑拢蹋?　?。疲剑?Ｂ2Ｌ2／ＲＢ．Ｕ＝ＢＬｖ0　　Ｆ＝0Ｃ．Ｕ＝0　　　　?。疲?Ｄ．Ｕ＝ｑ／Ｃ　　 Ｆ＝ｖ0Ｂ2Ｌ2／Ｒ答案：Ｃ圖40143．密立根油滴實(shí)驗(yàn)如圖401所示：在電介質(zhì)為空氣的電容器中，觀測以某速度送入的一個油滴，這油滴經(jīng)過一會兒達(dá)到一個恒定的速度ｖ1，這時加上電場強(qiáng)度為Ｅ的勻強(qiáng)電場，再過一會兒達(dá)到另一恒定速度ｖ2．在這樣短的時間內(nèi)速度變?yōu)楹愣?，說明油滴受到　　　　　　　　　的作用，這個力的大小與速度成正比，可表示為ｋｖ（式中ｋ為常量）而方向與　　　　　　　?。O(shè)油滴質(zhì)量為ｍ，電量為ｑ，寫出這兩種情況下的方程式①　　　　　　　　　；②　　　　　　　　?。旅娴谋硎峭ㄟ^這樣的實(shí)驗(yàn)所測得的不同油滴所帶電量ｑ值的一個實(shí)例：ｑ的測定值（單位：10－19Ｃ）6．418．019．6511．2311．8314．48分析這些數(shù)據(jù)可知：　　　　?。ù鸢福諝庾枇Α∷俣确较蛳喾础、伲恚纾耄?＝0?、冢恚纾耄?－ｑＥ＝0　小球的電量是1．610－19Ｃ的整數(shù)倍，故電荷的最小電量為1．610－19Ｃ）圖41144．用長度相同，橫截面積之比為2∶1的均勻銅導(dǎo)線制成的兩個正方形線框Ｍ和Ｎ，使它們從同一高度自由下落，途中經(jīng)過一個有邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里，如圖411所示．若下落過程中線框平面始終與磁場方向保持垂直，不計空氣阻力，則Ｍ、Ｎ底邊進(jìn)入磁場瞬間的速度ｖＭ∶ｖＮ＝　　　　　　，加速度ａＭ∶ａＮ＝　　　　　，在穿過磁場的過程中，線框Ｍ、Ｎ內(nèi)產(chǎn)生的熱量ＱＭ∶ＱＮ＝　　　　?。ù鸢福?：1，1：1，2：1）45．現(xiàn)有一電阻箱，一個開關(guān)，若干根導(dǎo)線和一個電流表，該電流表表面上有刻度但無刻度值，要求設(shè)計一個能測定某電源內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案（已知電流表內(nèi)阻可忽略，電流表量程符合要求，電源內(nèi)阻約為幾歐）．　 要求：①畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；　?、诤喴獙懗鐾瓿山泳€后的實(shí)驗(yàn)步驟；　?、蹖懗鲇脺y得的量計算電源內(nèi)阻的表達(dá)式ｒ＝　　　　　　．答案：（1）圖略?。?）①使電阻箱阻值最大，合上開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為Ｒ1，記下電流表對應(yīng)的刻度Ｎ1；②調(diào)節(jié)電阻箱阻值為Ｒ2，記下電流表對應(yīng)的刻度Ｎ2；③計算出ｒ的值；④多側(cè)幾次；?。虻钠骄?；⑤斷開Ｓ，拆除電阻，整理器材．（3）（Ｎ1Ｒ1－Ｎ2Ｒ2）／（Ｎ2－Ｎ1）46．如圖421所示為一固定在水平面上長Ｌ的絕緣板，整個空間有一水平的勻強(qiáng)電場，板在右半部有一個垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)量為ｍ、帶電量為ｑ的物體，從板的Ｐ端由靜止開始在電場力的作用下向右運(yùn)動．小物體與水平面間摩擦系數(shù)為μ，進(jìn)入磁場區(qū)域后恰能作勻速運(yùn)動．當(dāng)物體碰到擋板Q后被彈回．若在碰撞瞬間撤去電場，物體返回時在磁中仍能作勻速運(yùn)動，離開磁場后作勻減速運(yùn)動，并停在C點(diǎn)．設(shè)ＰＣ＝1／4Ｌ．求：圖421（1）物體與擋板碰撞前后的速率ｖ1和ｖ2；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（3）電場強(qiáng)度E的大小和方向．解　物體從P靜止開始運(yùn)動進(jìn)入磁場速度ｖ1，由動能定理得ｑＥ（Ｌ／2）－μｍｇ（Ｌ／2）＝（1／2）ｍｖ12，進(jìn)入磁場勻速，由反彈后仍勻速可知，電荷帶正電．電場強(qiáng)度方向水平向右；進(jìn)入磁場勻速ｑＥ＝μ（ｍｇ＋ｑｖ1Ｂ），反彈后勻速ｍｇ＝ｑｖ2Ｂ出磁場后到C點(diǎn)停止－μｍｇ（Ｌ／4）＝－（1／2）ｍｖ22；　 　 　　，方向水平向右．4在磁場中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度B，可由B=F／ＩＬ求出，由此可知磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ（ ）A. 隨通電直導(dǎo)線所受磁場力增大而增大；；C隨通電直導(dǎo)線長度增大而減??； 。圖431解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是描述磁場強(qiáng)弱的物理量,磁場強(qiáng)弱是由磁場本身決定的,與是否放入通電直導(dǎo)線,通電導(dǎo)線中電流強(qiáng)弱,以及通電直導(dǎo)線受磁場力等外界條件無關(guān)。B=F／ＩＬ，只表示幾個物理量在一定條件的數(shù)量關(guān)系，而無決定關(guān)系。選項D是正確的。4如圖431所示，矩形線框abcd，與條形磁鐵的中軸線位于同一平面內(nèi)，線框內(nèi)通有電流I，則線框受磁場力的情況（ ）。A. ab和cd受力，其它二邊不受力； B. ab和cd受到力大小相等方向相反；，方向相反； 。圖432解析：如圖432所示為條形磁鐵的磁場分布情況，ab、bc、cd、da各邊均處于磁場中，磁感線與ab、cd垂直，用左手定則可判斷ab邊受力垂直紙面向外，cd邊受力垂直紙面向里，ab處于位置磁感強(qiáng)度B大，cd所處位置磁感強(qiáng)度B小，ab、cd邊力大小不等。bc、ad與所在位置磁感強(qiáng)度的分量垂直，要受磁場力，且磁場方向垂直紙面向里。方向相同。大小也不一定相等，因?yàn)閍d、bc所在位置磁感強(qiáng)度不一定相等，可知A、B、C選項均不正確，選項D正確。4如圖441所示，矩形線框abcd，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=，線框面積為S=，線框從圖示位置轉(zhuǎn)過60176。，線框中磁通量變化量圖441為 ，線框在后來位置時磁通密度為 解析：線框在圖示位置時、磁感強(qiáng)度B與線框平面垂直，磁通量，當(dāng)線框轉(zhuǎn)過60176。時，線框在與磁感線垂直平面的投影面積，此時磁量,。線框處于勻強(qiáng)磁場中，各處的磁感強(qiáng)度的大小，方向均相同，所以B=。從本題解答中可知，知識雖然很簡單，題目也不復(fù)雜，但概念必須清楚，否則這兩個答案都容易出錯誤，經(jīng)常出現(xiàn)的錯誤是線框轉(zhuǎn)，B也隨之而變。圖45150、等腰三角形線框abc與長直導(dǎo)線MN絕緣，且線框被導(dǎo)線分成面積相等的兩部分，如圖451所示，M接通電源瞬間電流由N流向M，則在線框中（ ）。A. 線框中無感應(yīng)電流； ；C線框中有沿acba方向感應(yīng)電流； 。解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是①電路要閉合；②穿過回路的磁通量要發(fā)生變化。線框?yàn)榈妊切危情]合電路，MN中通入N向M方向電流時，閉合回路中從無磁通變?yōu)橛写磐?，MN右側(cè)磁場方向垂直紙面向里，左側(cè)磁場方向垂直紙面向外，因右側(cè)面積磁通量大于左側(cè)面積的磁通量，故線框中的磁通量應(yīng)為垂直紙向里。線框中應(yīng)有感應(yīng)電流，選項A、D是錯誤的，磁通量是增加的感應(yīng)電流磁場阻礙磁通量增加，感應(yīng)電流磁場應(yīng)是垂直紙面向外，所以感應(yīng)電流方向應(yīng)是acba，選項C正確。圖4615如圖461所示，多匝線圈的電阻和電池內(nèi)阻可忽略，兩個電阻器的阻值都是R，K打開時，電流，今關(guān)閉K，關(guān)于自感電動勢正確表達(dá)的是（ ）。，最后電流減小到零；，最后電流小于I；，因而電流保持不變；，但最后電流增大到2I。解析：因?yàn)槎嘣丫€圈電阻可以忽略，所以線圈對電流的阻礙作用可以忽略，選項A、B均是錯誤的，電路中關(guān)閉電鍵，把一個電阻器短路，電路總電阻減小，電路中電流增大，線圈中電流變化，線圈中產(chǎn)生自感電動勢阻礙線圈中電流增大，但線圈中電流還是要增大，直到線圈中電流為2I，電流不再增大，自感電動勢自然消失，電路中有恒定電流，大小為2I。選項D正確。圖4715如圖471所示，、cd，分別接有“4V，2W”的燈L1和“6V，”的燈L2，導(dǎo)軌電阻不計，在導(dǎo)軌上可自由滑動，磁感強(qiáng)度B=，當(dāng)棒AM以某一速度向右移動時，L1恰好能正常發(fā)光，求：(1)通過L1的電流強(qiáng)度；(2)棒AM的速度；(3)LL2兩燈消耗的電功率。解析：由題意知燈L1正常發(fā)光，燈L1兩端電壓為4V，消耗電功率為2W，則通過燈L1的電流強(qiáng)度，燈L2的兩端電壓也為4V，燈L2的電阻，則燈L2中電流強(qiáng)度，電路總電流，電路電動勢，，燈L2消耗電功率為：。答：(1)；(2)棒AM的速度為10m／s；(3)燈L1消耗電功率P1=2W，燈L2消耗電功率P2=2W。應(yīng)注意：棒AM切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，應(yīng)為電源電動勢，棒AM電阻為內(nèi)電阻。（未完待續(xù)）高中物理典型例題集錦(五)光學(xué)部分圖4815如圖481所示，折射率為n的玻璃磚的兩面是平行的，玻璃磚厚度為h，一束細(xì)光束射到玻璃磚上表面的入射角為i，光線一部分從上表面反射回空氣中；另一部分折射入玻璃磚，在玻璃磚下表面發(fā)生反射，又在上表面折射后射入空氣中。求：上表面的反射光線I與下表面反射，折射回到空氣的光線II的側(cè)移距離為多少?圖482分析與解：光路圖如圖482所示。光線射到A點(diǎn)，反射光線為I，折射光線射到下表面C點(diǎn)再反射到上表面B點(diǎn)，形成折射光線II。由折射定律知：[1]由圖知：AB=2htgr [2]光線Ⅱ相對I的側(cè)移距離d為：d=ABcosi [3]圖491聯(lián)立解[1][2][3]式得：d=圖4925如圖491所示，三角形ABC為一等腰直角三棱鏡的主截面。令一單色光線DE平行于AB面從空氣中自AC面射入，經(jīng)AB面反射后從BC面射出，F(xiàn)G為出射光線，光線DE、FG的走向均可用插針法實(shí)驗(yàn)確定出來。(1)試用幾何作圖法在圖中畫出在棱鏡內(nèi)的光路走向，(2)證明：射到AB面上的光線一定發(fā)生全反射。分析與解：(1) 光線DE射到AC面上發(fā)生折射，折射光線射到AB面上被反射到BC面又從BC面折射出去形成光線FG。題目要求畫出棱鏡對入射光線的折射→反射→折射的光路。先延長DE與AC的交點(diǎn)為O1，O1是入射點(diǎn)。再反向延長FG，與BC的交點(diǎn)O2，O2是出射點(diǎn)。只要能找出AB面上的反射點(diǎn)P就可以畫出準(zhǔn)確的光路圖。從O1點(diǎn)射到P點(diǎn)的光線，被AB面反射后，反射光線應(yīng)從P點(diǎn)射到O2。入射光線O1P和反射光線PO2應(yīng)符合反射定律。根據(jù)反射定律，平面鏡成像的對稱性，我們可把O1想象成點(diǎn)光源，它的像點(diǎn)O1’關(guān)于AB面對稱，點(diǎn)光源O1射到AB面上的光線，被AB面反射后都好像由O1’射出的一樣，我們連接O1’O2與AB的交點(diǎn)P即為所求。根據(jù)上面的分析得到作圖的順序是：先延長DE、FG確定入射點(diǎn)O1和出射點(diǎn)O2，再作出O1點(diǎn)關(guān)于AB的對稱點(diǎn)O1’，連接O1’O2與AB交于P點(diǎn)，作O1P是AC折射后射到AB面的入射光線，作PO2是AB面反射光線。光路圖如492所示。說明：本題關(guān)鍵是確定P點(diǎn)，重要的一步是把O1設(shè)想為點(diǎn)光源。將AB作平面鏡處理，十分巧妙。(2)證明：設(shè)棱鏡折射率為n，在圖中，對于△PO1M，其外角∠AMO1=r+α即：45176。=r+α=r+(90176。i‘) 所以 i’=45176。+r 即：sini’=sin(45176。+r)=sin45176。cosr+cos45176。+sinr [1]又：n=sini/sinr=sin45176。/sinr 所以sinr= [2]cosr== [3]把[2]、[3]式代入[1]式得：sini’=由于n＞1,所以+1＞2　即sini’＞1/n ，光線射到AB面上一定發(fā)生全反射。原子物理部分55．對于宇宙的形成，在當(dāng)代占主要地位的看法是：我們的宇宙誕生于150億～200億年前的一次大爆炸，其主要依據(jù)是［　］（1）光譜分析得到的紅移現(xiàn)象，即星體離我們遠(yuǎn)去（2）天然放射現(xiàn)象（3）牛頓運(yùn)動定律（4）月球運(yùn)動中的各種現(xiàn)象Ａ．（1）、（2）Ｂ．（1）、（3）Ｃ．（3）、（4）Ｄ．（2）、（3）答案：Ｂ（完）