【2017年整理】显卡插槽分哪几种

【2017年整理】显卡插槽分哪几种 PCI接口简介 PCI是Peripheral Component Interconnect(外设部件互连)的缩写，它是目前个人电脑中使用最为广泛的接口，几乎所有的主板产品上都带有这种插槽。PCI插槽也是主板带有最多数量的插槽类型，在目前流行的台式机主板上，ATX结构的主板一般带有5,6个PCI插槽，而小一点的MATX主板也都带有2,3个PCI插槽，可见其应用的广泛性。 PCI接口 PCI是由Intel公司1991年推出的一种局部总线。从结构上看，PCI是在CPU和原来的系统总线之间插入的一级总线，具体由一个桥接电路实现对这一层的管理，并实现上下之间的接口以协调数据的传送。管理器提供了信号缓冲，使之能支持10种外设，并能在高时钟频率下保持高性能，它为显卡，声卡，网卡，MODEM等设备提供了连接接口，它的工作频率为33MHz/66MHz。 PCI接口发展历程 最早提出的PCI 总线工作在33MHz 频率之下，传输带宽达到了133MB/s(33MHz X 32bit/8)，基本上满足了当时处理器的发展需要。随着对更高性能的要求，1993年又提出了64bit 的PCI 总线，后来又提出把PCI 总线的频率提升到66MHz 。目前广泛采用的是32-bit、33MHz 的PCI 总线，64bit的PCI插槽更多是应用于服务器产品。 由于PCI 总线只有133MB/s 的带宽，对声卡、网卡、视频卡等绝大多数输入/输出设备显得绰绰有余，但对性能日益强大的显卡则无法满足其需求。目前PCI接口的显卡已经不多见了，只有较老的PC上才有，厂商也很少推出此类接口的产品。 AGP接口 AGP接口简介 AGP(Accelerate Graphical Port)，加速图形接口。随着显示芯片的发展，PCI总线日益无法满足其需求。英特尔于1996年7月正式推出了AGP接口，它是一种显示卡专用的局部总线。严格的说，AGP不能称为总线，它与PCI总线不同，因为它是点对点连接，即连接控制芯片和AGP显示卡，但在习惯上我们依然称其为AGP总线。AGP接口是基于PCI 2.1 版并进行扩充修改而成，工作频率为66MHz。 AGP总线直接与主板的北桥芯片相连，且通过该接口让显示芯片与系统主内存直接相连，避免了窄带宽的PCI总线形成的系统瓶颈，增加3D图形数据传输速度，同时在显存不足的情况下还可以调用系统主内存。所以它拥有很高的传输速率，这是PCI等总线无法与其相比拟的。 由于采用了数据读写的流水线操作减少了内存等待时间，数据传输速度有了很大提高;具有133MHz及更高的数据传输频率;地址信号与数据信号分离可提高随机内存访问的速度;采用并行操作允许在CPU访问系统RAM的同时AGP显示卡访问AGP内存;显示带宽也不与其它设备共享，从而进一步提高了系统性能。 AGP标准在使用32位总线时，有66MHz和133MHz两种工作频率，最高数据传输率为266Mbps和533Mbps，而PCI总线理论上的最大传输率仅为133Mbps。目前最高规格的AGP 8X模式下，数据传输速度达到了2.1GB/s。 AGP接口发展 AGP接口的发展经历了AGP1.0(AGP1X、AGP2X)、AGP2.0(AGP Pro、AGP4X)、AGP3.0(AGP8X)等阶段，其传输速度也从最早的AGP1X的266MB/S的带宽发展到了AGP8X的2.1GB/S。 AGP 1.0(AGP1X、AGP2X) 1996年7月AGP 1.0 图形标准问世，分为1X和2X两种模式，数据传输带宽分别达到了266MB/s和533MB/s。这种图形接口规范是在66MHz PCI2.1规范基础 上经过扩充和加强而形成的，其工作频率为66MHz，工作电压为3.3v，在一段时间内基本满足了显示设备与系统交换数据的需要。这种规范中的AGP带宽很小，现在已经被淘汰了，只有在前几年的老主板上还见得到。 AGP2.0(AGP4X) 显示芯片的飞速发展，图形卡单位时间内所能处理的数据呈几何级数成倍增长，AGP 1.0 图形标准越来越难以满足技术的进步了，由此AGP 2.0便应运而生了。1998年5月份，AGP 2.0 规范正式发布，工作频率依然是66MHz，但工作电压降低到了1.5v，并且增加了4x模式，这样它的数据传输带宽达到了1066MB/sec，数据传输能力大大地增强了。 AGP Pro AGP Pro接口与AGP 2.0同时推出，这是一种为了满足显示设备功耗日益加大的现实而研发的图形接口标准，应用该技术的图形接口主要的特点是比AGP 4x略长一些，其加长部分可容纳更多的电源引脚，使得这种接口可以驱动功耗更大(25-110w)或者处理能力更强大的AGP显卡。这种标准其实是专为高端图形工作站而设计的，完全兼容AGP 4x规范，使得AGP 4x的显卡也可以插在这种插槽中正常使用。AGP Pro在原有AGP插槽的两侧进行延伸，提供额外的电能。它是用来增强，而不是取代现有AGP插槽的功能。根据所能提供能量的不同，可以把AGP Pro细分为AGP Pro110和AGP Pro50。在某些高档台式机主板上也能见到AGP Pro插槽，例如华硕的许多主板。 AGP 3.0(AGP8X) 2000年8月，Intel推出AGP3.0规范，工作电压降到0.8V,并增加了8x模式，这样它的数据传输带宽达到了2133MB/sec，数据传输能力相对于AGP 4X成倍增长，能较好的满足当前显示设备的带宽需求。 AGP接口的模式传输方式 不同AGP接口的模式传输方式不同。1X模式的AGP，工作频率达到了PCI总线的两倍—66MHz，传输带宽理论上可达到266MB/s。AGP 2X工作频率同样为66MHz，但是它使用了正负沿(一个时钟周期的上升沿和下降沿)触发的工作方式，在这种触发方式中在一个时钟周期的上升沿和下降沿各传送一次数据，从而使得一个工作周期先后被触发两次，使传输带宽达到了加倍的目的，而这种触发信号的工作频率为133MHz，这样AGP 2X的传输带宽就达到了266MB/s×2(触发次数),533MB/s的高度。AGP 4X仍使用了这种信号触发方式，只是利用两个触发信号在每个时钟周期的下降沿分别引起两次触发，从而达到了在一个时钟周期中触发4次的目的，这样在理论上它就可以达到266MB/s×2(单信号触发次数)×2(信号个数),1066MB/s的带宽了。在AGP 8X规范中，这种触发模式仍然使用，只是触发信号的工作频率变成266MHz，两个信号触发点也变成了每个时钟周期的上升沿，单信号触发次数为4次，这样它在一个时钟周期所能传输的数据就从AGP4X的4倍变成了8倍，理 论传输带宽将可达到266MB/s×4(单信号触发次数)×2(信号个数),2133MB/s的高度了。 常用AGP接口 目前常用的AGP接口为AGP4X、AGP PRO、AGP通用及AGP8X接口。需要说明的是由于AGP3.0显卡的额定电压为0.8—1.5V，因此不能把AGP8X的显卡插接到AGP1.0规格的插槽中。这就是说AGP8X规格与旧有的AGP1X/2X模式不兼容。而对于AGP4X系统，AGP8X显卡仍旧在其上工作，但仅会以AGP4X模式工作，无法发挥AGP8X的优势。 PCI Express接口 PCI Express接口简介 PCI Express是下一代的总线接口，而采用此类接口的显卡产品，也将在2004年晚些时候正式面世。早在2001年的春季“英特尔开发者论坛”上，英特尔公司就提出了要用新一代的技术取代PCI总线和多种芯片的内部连接，并称之为第三代I/O总线技术。随后在2001年底，包括Intel、AMD、DELL、IBM在内的20多家业界主导公司开始起草新技术的规范，并在2002年完成，对其正式命名为PCI Express。 串行连接 PCI Express采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI Express的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。 PCI Express的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16(X2模式将用于内部接口而非插槽模式)。较短的PCI Express卡可以插入较长的PCI Express插槽中使用。PCI Express接口能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCI Express卡支持的三种电压分别为+3.3V、3.3Vaux以及+12V。用于取代AGP接口的PCI Express接口位宽为X16，将能够提供5GB/s的带宽，即便有编码上的损耗但仍能够提供约为4GB/s左右的实际带宽，远远超过AGP 8X的2.1GB/s的带宽。 PCI Express规格从1条通道连接到32条通道连接，有非常强的伸缩性，以满足不同系统设备对数据传输带宽不同的需求。例如，PCI Express X1规格支持双向数据传输，每向数据传输带宽250MB/s，PCI Express X1已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传输带宽的需求，但是远远无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求。 因此，必须采用PCI Express X16，即16条点对点数据传输通道连接来取代传统的AGP总线。PCI Express X16也支持双向数据传输，每向数据传输带宽高达4GB/s，双向数据传输带宽有8GB/s之多，相比之下，目前广泛采用的AGP 8X数据传输只提供2.1GB/s的数据传输带宽。 尽管PCI Express技术规格允许实现X1(250MB/秒)，X2，X4，X8，X12，X16和X32通道规格，但是依目前形式来看，PCI Express X1和PCI Express X16将成为PCI Express主流规格，同时芯片组厂商将在南桥芯片当中添加对PCI Express X1的支持，在北桥芯片当中添加对PCI Express X16的支持。除去提供极高数据传输带宽之外，PCI Express因为采用串行数据包方式传递数据，所以PCI Express接口每个针脚可以获得比传统I/O标准更多的带宽，这样就可以降低PCI Express设备生产成本和体积。另外，PCI Express也支持高阶电源管理，支持热插拔，支持数据同步传输，为优先传输数据进行带宽优化。 比较 兼容性 在兼容性方面，PCI Express在软件层面上兼容目前的PCI技术和设备，支持PCI设备和内存模组的初始化，也就是说目前的驱动程序、操作系统无需推倒重来，就可以支持PCI Express设备。 AGI与AGU接口 因为节省购买系统成本的原因，有很多消费者在购买主板产品的时候，都选择了集成显示芯片的主板产品，但是由于部分集成显示芯片的主板(如:使用Intel865GV/845GV芯片组的主板)不具备AGP插槽，使得用户在想升级显卡的时候非常的麻烦。因为虽然也有PCI接口的显卡，但是比较少见，不容易购买，并且价格也比较高。针对这种情况，为了方便用户今后升级，一些主板厂商自己开发了一些可以兼容AGP显卡的接口，实现在这样的主板上使用独立的AGP显卡，目前主要有华擎的AGI(ASRock Graphics Interface)接口和倍嘉的AGU(Advanced Graphics Upgrad e)接口。 这种接口外形和AGP接口一样，可以兼容AGP8X/4X规格显卡，支持微软DirectX 9.0标准，甚至可以使用配套的技术实现独立显卡和主板集成显卡同时工作，可以作为简易的双头显示升级。有了这样的接口就可以在Intel865GV/i845GV平台上升级外接显卡，灵活的升级系统，提高系统性能，提升主板的价值。 需要说明的是，这种接口兼容AGP8X/4X规格，但并不是真正的AGP接口。插上AGP显卡后性能方面比真正的AGP显卡差一些，并且建议使用者为带有这样显卡接口的主板购买显卡时参考主板厂商提供的显卡兼容性列，以免出现兼容方面的问题。不论是AGI接口还是AGU接口，它们更注重的是在尽量不增加成本的同时给用户提供新的功能，便于使用市场主流显卡，提高系统的性能。 2006-2011年普通高等学校招生考试理科综合物理部分(四川卷)之2009物理部 分 第?卷 二、选择题(本题包括8小题。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 14.关于电磁波，下列说法正确的是 A.雷达是用X光来测定物体位置的设备 B.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调 C.用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光 D.变化的电场可以产生变化的磁场 答案:D 解析:雷达是根据超声波测定物体位置的，A错;使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，B错;用紫外线照射时大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，利用紫外线的荧光效应，C错;根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场可以产生变化的磁场、变化的磁场产生电场，D对。 15.据报道，2009年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其它行星 逆向运行的小行星，代号为2009HC82。该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，直径 ,3千米，其轨道平面与地球轨道平面呈155?的倾斜。假定该小行星与地球均以太阳为 2 中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为 1213,,32233.393.393.393.3.9A. B. C. D. 答案:A GMm解析:小行星和地球绕太阳作圆周运动，都是由万有引力提供向心力，有,2R 2T2,213mR()，可知小行星和地球绕太阳运行轨道半径之比为R:R,，又根据V,122TT2 TGM11T1133，联立解得V:V,，已知,，则V:V,。 1212T3.39R3.39T22 16.关于热力学定律，下列说法正确的是 A.在一定条件下物体的温度可以降到0 K B.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功 C.吸收了热量的物体，其内能一定增加 D.压缩气体总能使气体的温度升高 答案:B 解析:根据热力学第三定律的绝对零度不可能达到可知A错;物体从外够外界吸收热量、对外做功，根据热力学第一定律可知内能可能增加、减小和不变，C错;压缩气体，外界对气体作正功，可能向外解放热，内能可能减少、温度降低，D错;物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功而引起其他变化是可能的，B对。 17.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，R,20 ，R,30 ，C为 ,,12电容器。已知通过R的正弦交流电如图乙所示，则( ) 1 A.交流电的频率为0.02 Hz B.原线圈输入电压的最大值为200 V 2 C.电阻R的电功率约为6.67 W 2 D.通过R的电流始终为零 3 答案:C 解析:根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期 为0.02s、频率为50赫兹，A错。由图乙可知通过R的电流最大值1 为I,1A、根据欧姆定律可知其最大电压为U,20V，再根据原副线圈的电压之比等于匝mm 数之比可知原线圈输入电压的最大值为200 V、B错;因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过R和电容器，D错;根据正弦交流电的峰值和有效值关系并联电路特点可知3 IRm1电阻R的电流有效值为I,、电压有效值为U,U/V，电阻R的电功率为P,22m222R2 20UI,W、C对。 3 18.氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n,4的能级向n,2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n,3的能级向n,2的能级跃迁时辐射出可见光b，则( ) A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出,射线 B.氢原子从n,4的能级向n,3的能级跃迁时会辐射出紫外线 C.在水中传播时，a光较b光的速度小 D.氢原子在n,2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离 答案:C ,解析:射线的产生机理是原子核受激发，是原子核变化才产生的， A错;根据跃迁规律可知高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级差，从n,4的能级向n,3的能级跃迁时会辐射出的光子能量小于a光子的能量、不可能为紫外线，B错;根据跃迁规律可知从n,4向n,2跃迁时辐射光子的能量大于从n,3向n,2跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b，又根据光子能量E,hγ可得a光子的频率大于b，则a的折射率大于b，又V,C/n可得在水中传播时，a光较b光的速度小，B对;欲使在n,2的能级的氢原子发生电离，吸收的能量一定不小于3.4eV，D错。 19.图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t,0时刻的波形图，虚线为t,0.6 s 时的波形图，波的周期T,0.6 s，则( ) A.波的周期为2.4 s B.在t,0.9 s时，P点沿y轴正方向运动 C.经过0.4 s，P点经过的路程为4 m D.在t,0.5s时，Q点到达波峰位置 答案:D 3解析:根据题意应用平移法可知T,0.6s，解得T,0.8s，A错;由图可知振幅A,0.2m、4 11波长λ,8m。t,0.9s,1T，此时P点沿y轴负方向运动，B错;0.4s,T，运动路程为82 5112A,0.4m，C错; t,0.5s,T,T，T，波形图中Q正在向下振动，从平衡位置向下828 111振动了T，经T到波谷，再过T到波峰，D对。 882 20.如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为V(V122,V)。若小物体电荷量保持不变，OM,ON，则( ) 1 22VV，12A(小物体上升的最大高度为 4g B(从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小 C(从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功 D(从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小 答案:AD 解析:设斜面倾角为θ、上升过程沿斜面运动的最大距离为L。 因为OM,ON，则MN两点电势相等，小物体从M到N、从N到M电场力做功均为0。上滑和下滑经过同一个位置时，垂直斜面方向上电场力的分力相等，则经过相等的一小段位移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功，所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等、并设为W。在上滑和下滑过程，对小物体，1 2mV1应用动能定理分别有:,mgsinθL,μmgcosθL,W,,和mgsinθL,μmgcosθL,W112 222mVVV，212,，上两式相减可得sinθL,，A对;由OM,ON，可知电场力对小物体先24g 作正功后作负功，电势能先减小后增大，BC错;从N到M的过程中，小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小，而重力分力不变，则摩擦力先增大后减小，在此过程中小物体到O的距离先减小后增大，根据库仑定律可知小物体受到的电场力先增大后减小，D对。 21.如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R， 2R,r。现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出。设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则( ) 3A.n可能为 B.n可能为2 22rC.t可能为 c 4.8rD.t可能为 c 答案:AB 解析:只经过两次全反射可知第一次入射角为45?，反射光路图 1如右图所示。根据全反射可知临界角C?45?，再根据n,可sinC 知n?;光在透明柱体中运动路程为L,4r，运动时间为t,2 L/V,4nr/c，则t?4r/c，CD均错。 2 第?卷 本卷共10题，共174分。 22.(17分) (1)在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的 长度的比值，叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的 劲度系数，某同学进行了如下实验设计:如图所示，将两 平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中，金属杆 ab与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点， 另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中， 弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。 请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。 ?帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源()、滑动变阻器()、电流表()、开关()设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端。 ?若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后，闭合开关，使金属杆随挡板缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I,记下金属1杆的位置，断开开关，测出弹簧对应的长度为x;改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静1 止时，测出通过金属杆的电流为I,弹簧对应的长度为x,则弹簧的劲度系数k=__________. 22 (2)气垫导轨(如图甲)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均 为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带 相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常 工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的 速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为某 次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间 距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s、s和s.若题中各物理量的123 单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为_________、_________，两滑块 的总动量大小为_________;碰撞后两滑块的总动量大小为_________。重复上述实验，多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证。 答案:(1)?设计的电路如图。 BdIIBdII()(),,1221?(3分) 或xxxx,,1221 (2)0.2abs 0.2abs(两空可互换)，0.2ab(s-s); 0.4abs 31132 解析: (1)?低压直流电源E、滑动变阻器R、电流表、开关S串接在CD两点之间，如右图所示。 ?设弹簧原长为L，应用胡克定律有K(X,L),BId、K(X,L),BId， 0101202 BdII(),12两式相减可得K(X,X),B(I,I)d，解得K,; 1212xx,12 ,FBdII(),12法2、根据胡克定律F,KX可得ΔF,KΔX，则K,,; ,xxx,12 (2)动量P,mV，根据V,S/(5T)可知两滑块碰前的速度分别为V,0.2Sb、V,0.2Sb，1123则碰前动量分别为0.2abs和0.2abs，总动量大小为aV,aV,0.2ab(s-s);碰撞后两滑块131213的总动量大小为2aV,2a s/(5T),0.4abs。 22 23.(16分) 图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将 3质量m=5×10 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静 2止开始向上作匀加速直线运动，加速度a=0.2 m/s，当 起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率 2直到重物做v=1.02 m/s的匀速运动。取g=10 m/s,不m 计额外功。求: (1) 起重机允许输出的最大功率。 (2) 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。 解析: (1)设起重机允许输出的最大功率为P，重物达到最大速度时，拉力F等于重力。 00 P,Fv? 00m P,mg? 0 4代入数据，有:P,5.1×10W ? 0 (2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v，匀加速运动经历时间为t,有: 11 P,Fv? 001 F,mg,ma? V,at? 11 由????，代入数据，得:t,5 s ? 1 T,2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v，输出功率为P，则 2 v,at ? 2 P,Fv ? 2 4由???，代入数据，得:P,2.04×10W。 24.(19分) 如图所示，直线形挡板ppp与半径为r的圆弧形挡板ppp平滑连接并安装在水平台面123345 bbbb上，挡板与台面均固定不动。线圈ccc的匝数为n,其端点c、c通过导线分别与123412313电阻R和平行板电容器相连，电容器两极板间的距离为d,电阻R的阻值是线圈ccc阻值11123的2倍，其余电阻不计，线圈ccc内有一面积为S、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场，123 磁场的磁感应强度B随时间均匀增大。质量为m的小滑块带正电，电荷量始终保持为q,在水平台面上以初速度v从p位置出发，沿挡板运动并通过p位置。若电容器两板间的电场015 为匀强电场，p、p在电场外，间距为L,其间小滑块与台面的动摩擦因数为μ，其余部分的12 摩擦不计，重力加速度为g. 求: (1)小滑块通过p位置时的速2 度大小。 (2)电容器两极板间电场强度的 取值范围。 (3)经过时间t,磁感应强度变化 量的取值范围。 解析: (1)小滑块运动到位置p时速度为v，由动能定理有: 21 1122mvmv,,umgL,? 1022 2vugL,2v,? 1 0 (2)由题意可知，电场方向如图，若小滑块能通过位置p，则小滑块可沿挡板运动且通过位置p，设小滑块在位置p的速度为v，受到的挡板的弹力为N，匀强电场的电场强度为E，5 由动能定理有: 1122mvmv,,umgL,2rEqs, ? 1022 2v当滑块在位置p时，由牛顿第二定律有:N+Eq,m? r 由题意有:N?0? 2mvugL(2),0由以上三式可得:E?? 5qr 2mvugL(2),0E的取值范围:0, E? ? 5qr (3)设线圈产生的电动势为E，其电阻为R，平行板电容器两端的电压为U，t时间内磁1 感应强度的变化量为B，得: ? , U,Ed ,BS由法拉第电磁感应定律得E,n ? 1t 由全电路的欧姆定律得E,I(R+2R) ? 1 U,2RI 23(2)mdvgL,,0经过时间t，磁感应强度变化量的取值范围:0,?。 ,Bt10nsqr25.(20分) 如图所示，轻弹簧一端连于固定点O，可在竖直平面内自由转动，另一端 -2连接一带电小球P,其质量m=2×10 kg,电荷量q=0.2 C.将弹簧拉至水平后，以初速度V=20 m/s竖直向下射出小球P,小球P到达O点的正下方O点时01速度恰好水平，其大小V=15 m/s.若O、O相距R=1.5 m,小球P在O点与11-1另一由细绳悬挂的、不带电的、质量M=1.6×10 kg的静止绝缘小球N相碰。碰后瞬间，小球P脱离弹簧，小球N脱离细绳，同时在空间加上竖直向上的匀强电场E和垂直于纸面的磁感应强度B=1T的弱强磁场。此后，小球P在竖直平面内做半径r=0.5 m的圆周运动。小球P、N均可视为质点， 2小球P的电荷量保持不变，不计空气阻力，取g=10 m/s。那么， (1)弹簧从水平摆至竖直位置的过程中，其弹力做功为多少, (2)请通过计算并比较相关物理量，判断小球P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速 度。 (3)若题中各量为变量，在保证小球P、N碰撞后某一时刻具有相同速度的前提下，请推导 出r的表达式(要求用B、q、m、θ表示，其中θ为小球N的运动速度与水平方向的夹角)。 解析: (1)设弹簧的弹力做功为W，有: 1122mgRWmvmv，,, ? 022 ,2.05代入数据，得:W,J ? (2)由题给条件知，N碰后作平抛运动，P所受电场力和重力平衡， N碰后的速度大小分别为vP带正电荷。设P、和V，并令水平向1 mvmvMV,,，右为正方向，有: ? 1 Bqrv,而: ? 1m 若P、N碰后速度同向时，计算可得V