高中物理实验题

据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，

其原理如图所示。炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在轨道的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离w＝0.10 m，导轨长L＝5.0 m，炮弹质量m＝0.30 kg。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。可认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝2.0 T，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为v＝2.0×10³ m/s，忽略摩擦力与重力的影响，通过导轨的电流I=                              

电阻为R的矩形线框abcd，边长ab=L，ad=h，质量为m，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图所示，若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框中产生的焦耳热是_______．（不考虑空气阻力）

已知地球质量为M，引力常量为G，地球半径为R，另一不知名的星球质量为地球质量的4倍，半径为地球半径的，则该星球表面附近运行的人造卫星的第一宇宙速度为_____________（用题给已知量表示）.

如图所示，轻绳一端固定在A点，另一端B点系重力G="120" N的物体，C是表面光滑的固定圆柱体.则绳对此圆柱体的压力大小为F=__________N，方向与水平方向成__________角，斜向__________方.

当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大，因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度.已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v，且正比于球半径r，即阻力f=krv,k是比例系数.对于常温下的空气，比例系数k=3.4×10^-4 N·s/m².已知水的密度ρ=1.0×10³ kg/m³，取重力加速度g="10" m/s²,则半径r="0.10" mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度v_T=_____m/s.（结果取两位有效数字）

某研究性学习小组在学习了摩擦力之后，通过观察沙堆的形成测出了沙粒之间的动摩擦因数，研究的过程如下：研究小组通过观察沙堆的形成过程可以发现，由漏斗落下的细沙总是在地面上形成一个小圆锥体，继续下落时，细沙沿圆锥体表面下滑，当圆锥体的母线与底面夹角达到一定角度时，细沙不再下滑，如图所示.经过反复实验，研究小组得出结论：沙堆的形成与沙粒之间的动摩擦因数有关.该小组只用一把皮卷尺就测出了沙粒之间的动摩擦因数（假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则：

（1）该小组必须测定的物理量是_____________；
（2）动摩擦因数与这些物理量之间的关系是_____________

已知ΔABC处于匀强电场中，将一个带电量的点电荷从A移到B的过程中，电场力做功；再将该点电荷从B移到C，电场力做功。已知A点的电势φ_A=5V，则B、C两点的电势分别为____V和____V。试在下图中画出通过A点的电场线。

如图所示，在匀强电场中，a、b两点连线与电场线成60^o角。将正电荷由a点移到b点，电场力做正功，可以判定电场线的方向是由_______指向_______的。如果ab相距0.20m，场强为2×10³N/C，正电荷的电量为4×10^-4C，则电荷的电势能变化了_______焦耳。

一个共有10匝的闭合矩形线圈，总电阻为10Ω、面积为0.04m²，置于水平面上。若线框内的磁感强度在0.02s内，由垂直纸面向里，从1.6T均匀减少到零，再反向均匀增加到2.4T。则在此时间内，线圈内导线中的感应电流大小为______A，从上向下俯视，线圈中电流的方向为______时针方向。

在图11－1中，CDEF为闭合线圈，AB为电阻丝。当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感强度的方向是“·”时，电源的哪一端是正极？

(1)如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件依次为①光源、②      、③      、④      、⑤遮光筒、⑥光屏.对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取      或      的方法。
                                                   

为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时,所能承受的最大内部压强,某同学自行设计制作了一个简易测试装置,该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器.测试过程可分为如下操作步骤:
a.记录密闭容器内空气的初始温度t₁;
b.当安全阀开始漏气时,记录容器内空气的温度t₂;
c.用电加热器加热容器内的空气;
d.将待测安全阀安装在容器盖上;
e.盖紧装有安全阀的容器盖,将一定量空气密闭在容器内.
(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写:        .
(2)若测得的温度分别为t₁=27℃,t₂=87℃,已知大气压强为1.0×10⁵Pa,则测试结果是:这个安全阀能承受的最大内部压强是         .

利用光电管产生光电流的电路如图3所示,电源的正极应接在    端(填“a”或“b”);若电流表读数为8μA,则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是    个(已知电子电量为1.6×10^-19C).

（2009年北京卷）在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm。然后，接通电源使光源正常工作。

①已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标尺上的读数x₁=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上的读数x₂=               ；
②利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离=         mm；这种色光的波长=              nm。

(1)放射性物质和的核衰变方程分别为:方程中的代表的是,代表的是.
(2)如图所示,铅盒内装有能释放、和近铅盒的顶部加上电场E或磁场,在图中分别画出射线运动轨迹的示意图.(在所画轨迹上须标明是、和中的哪种射线)

(3)带电粒子的荷质比是一个重要的物理量.某中学物理兴趣小组设计了一个实验,探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响,以求得电子的荷质比,实验装置如图所示.

①他们的主要实验步骤如下:
A.首先在两极板之间不加任何电场、磁场,开启阴极射线管电源,发射的电子束从两极板中央通过,在荧屏的正中心处观察到一个亮点;
B.在两极板间加合适的电场:加极性如图所示的电压,并逐步调节增大,使荧屏上的亮点逐渐向荧屏下方偏移,直到荧屏上恰好看不见亮点为止,记下此时外加电压为.请问本步骤的目的是什么?
C.保持步骤中的电压不变,对区域加一个大小、方向合适的磁场B,使荧屏正中心处重现亮点,试问外加磁场的方向如何?
②根据上述实验步骤 ,同学们正确地推算出电子的荷质比与外加电场\,磁场及其他相关量的关系为