(14分)如图所示,两足够长的光滑固定金属导轨水平放置,相距为
, 一理想电流表A与两导轨相连,匀强磁场方向与导轨平面垂直,且竖直向下。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场左边界
处由静止开始在水平恒力
作用下向右运动。导体棒进入磁场后,流经理想电流表的电流逐渐减小,最终稳定为
。整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终与导轨保持垂直,不计导轨的电阻。求:
(1)该磁场磁感应强度的大小B;
(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小
;
(3)流经电流表电流的最大值
。

(10分)在压强
---温度
的坐标系中,一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程:第一种变化是从状态A到状态B,外界对该气体做功为
;第二种变化是从状态A到状态C,该气体从外界吸收热量为
。图线AC反向延长线通过坐标原点O,B、C两状态的温度相同,理想气体的分子势能为零。求:
(1)从状态A到状态C过程,该气体对外界做功
和其内能的增量
;
(2)从状态A到状态B过程,该气体内能的增量
及其从外界吸收的热量
。

(11分)如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s.试回答下列问题:

(1)该波的波长
为多大;
(2)该波的周期
为多大;
(3)写出
处质点的振动函数表达式;
(4)求出
处质点在0~4.5s内通过的路程
及t=4.5s时刻的位移
。
(8分)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为
1.2kg/
和
2.0kg/
,空气的摩尔质量
0.029kg/mol,阿伏伽德罗常数![]()
6.0
。若潜水员呼吸一次吸入
2L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数
。(结果保留一位有效数字)
(8分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,用分度值为0.005
的移液管,量取0.100
油酸,倒入标称250
的容量瓶中,再加入酒精使油酸溶解,最后得到250
的溶液。然后用滴管吸取这种溶液,向分度值为0.1
的小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中1
的刻度。再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水的浅盘中滴下5滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图所示。坐标格的正方形的大小为
。由图可以估算出油膜的面积是
▲
(结果保留二位有效数字);由此估算出油酸分子的直径是 ▲
(结果保留一位有效数字)。

(6分)在利用单摆测定重力加速度的实验中,由单摆做简谐运动的周期公式得
,只要测出多组单摆的摆长L和振动周期T,作出
图象,就可以求出当地的重力加速度,理论上
图象是一条过坐标原点的直线,某同学根据实验数据作出的图象如图所示。

(1)由图象求出的重力加速度
▲ m/s2(保留三位有效数字,取
);
(2)造成图象不过坐标原点的原因是 ▲ 。
