20070411
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端没有牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时的时候,秒表过早按下
D.实验中误将49次全振动数为50次
(2)某同学做“测定电源的电动势和内阻”实验。
①他采用如图21―1所示的实验电路进行测量。图21―2给出了做实验所需要的各种仪器。请你按电路图把它们连成实验电路。
②这位同学测量时记录了5组数据,并将数据填入了以下表格中。请你根据这些数据在图21―3中画出U―I图线。根据图线求出电池的电动势E= V,内阻r=
Ω。
次数
1
2
3
4
5
I(A)
0.15
0.25
0.36
0.45
0.56
U(V)
1.40
1.35
1.30
1.25
1.20
③这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是
。
A.实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用
B.实验产生的系统误差,主要是由于电流表的分压作用
C.实验测出的电动势小于真实值
D.实验测出的内阻大于真实值
22.(16分)如图所示,在半径为R,质量分布均匀的某星球表面,有一倾角为θ的斜坡。以初速度v0向斜坡水平抛出一个小球。测得经过时间t,小球垂直落在斜坡上的C点。求:(1)小球落到斜坡上时的速度大小v;
(2)该星球表面附近的重力加速度g;
(3)卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的速度。
23.(18分)如图甲所示,空间有Ⅰ区和Ⅲ区两个有理想边界的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,方向如图所示。两磁场区域之间有宽度为s的无磁场区域Ⅱ。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L(L>s)的正方形线框,每边的电阻为R。线框以垂直磁场边界的速度v水平向右匀速运动,从Ⅰ区经过Ⅱ区完全进入Ⅲ区,线框ab边始终与磁场边界平行。求:
(1)当ab也在Ⅱ区运动时,dc边所受安培力的大小和方向;
(2)线框从完全在Ⅰ区开始到全部进入Ⅲ区的整个运动过程中产生的焦耳热;
(3)请在图乙的坐标图中画出,从ab边刚进入Ⅱ区,到cd边刚进入Ⅲ区的过程中,d、a两点间的电势差Uda随时间t变化的图线。其中E0=BLv。
24.(20分)如图甲是一种自由电子激光器的原理示意图。经电场加速后的高速电子束,射入上下排列着许多磁铁的管中。相邻两块磁铁的极性是相反的。电子在垂直于磁场的方向上摆动着前进,电子在摆动的过程中发射出光子。管子两端的反射镜(图中未画出)使光子来回反射,光子与自由电子发生相互作用,使光子能量不断增大,从而产生激光输出。
(1)若该激光发射激光的功率为P=6.63×109W,激光的频率为v=1.0×1016Hz。则该激光器每秒发出多少个激光光子?(普朗克常量h=6.63×10―34J?s)
(2)若加速电压U=1.8×104V,取电子质量m=9×10―31kg,电子电荷量e=1.6×10―19C。每对磁极间的磁场可看作匀强磁场,磁感应强度为B=9×10―4T。每个磁极的左右宽度为L=30cm,厚度为2L。忽略左右磁极间的缝隙距离,认为电子在磁场中运动的速度大小不变。电子经电场加速后,从上下磁极间缝隙的正中间垂直于磁场方向射入第1对磁极的磁场中,电子一共可通过几对磁极?在图乙的俯视图中,画出电子在磁场中运动轨迹的示意图(尺寸比图甲略有放大)。