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【題目】為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系。一同學設計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量。(滑輪質(zhì)量不計)
(1)實驗時,一定要進行的操作或保證的條件是________。
A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力
C.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄彈簧測力計的示數(shù)
D.改變砂和砂桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶
E.為減小誤差,實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M
(2)該同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶(相鄰兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出)。已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標,加速度a為縱坐標,畫出的a-F圖象是一條直線,圖線與橫軸的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為________。
A.2tan θ B. C.k D.
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【題目】某同學利用圖甲所示的電路圖測量電流表的內(nèi)阻RA(約為10Ω)和電源的電動勢E。圖中R1和R2為電阻箱,S1、S2為開關(guān)。已知電流表的量程為100mA。
(1)斷開S2,閉合S1,調(diào)節(jié)R1的阻值,使滿偏;保持R1的阻值不變,閉合S2,調(diào)節(jié)R2,當R2的阻值為5.2Ω時的示數(shù)為40 mA。則電流表的內(nèi)阻的測量值RA=___Ω。該測量值_____(填"大于”“小于”或“等于”)真實值。
(2)保持S1閉合,斷開S2 ,多次改變R1的阻值,并記錄電流表的相應示數(shù)。若某次R1的示數(shù)如圖乙所示,則此次R1的阻值為_____Ω。
(3)利用記錄的R1的阻值和相應的電流表示數(shù)I,作出I-1—R1圖象,如圖丙所示,利用圖丙可求得E=____V.。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】真空中有一點電荷Q,MN是這個點電荷電場中的一條水平直線,如圖所示,A、B、C是直線MN上的三個點,B是A、C的中點,點電荷Q位于A點正上方O處(未畫出)。設A、B、C三點場強大小分別為EA、EB、EC,且EB=EA,則EC的值為
A. EA B. EA C. EA D. EA
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【題目】下列關(guān)于電場強度的說法中,正確的是( )
A. 公式只適用于真空中點電荷產(chǎn)生的電場
B. 由公式可知,電場中某點的電場強度E與試探電荷在電場中該點所受的電場力成正比
C. 在公式中, 是點電荷Q2產(chǎn)生的電場在點電荷Q1處的場強大。 是點電荷Q1產(chǎn)生的電場在點電荷Q2處的場強大小
D. 由公式可知,在離點電荷非?拷牡胤剑r→0),電場強度E可達無窮大
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【題目】如圖所示,在小車的右端高h=0.20m的支架上固定著一個半徑為R的1/4圓弧光滑導軌,一質(zhì)量為m= 0.2kg的物體從圓弧的頂端無摩擦地滑下,離開圓弧后剛好落到車的左端邊沿,車與支架的總質(zhì)量M=2kg,車身長L=0.22m,車與水平地面間的摩擦不計,重力加速度g =10m/s2,求:
(1) 小球離開圓弧軌道下降高度h.所用的時間;
(2) 小球滑到圓弧底端時小球和車的速度大小;
(3) 圓弧半徑R。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量足夠大、截面是直角梯形的物塊靜置在光滑水平地面上,其兩個側(cè)面恰好與兩個固定在地面上的壓力傳感器X、Y相接觸。圖中AB高H=0.3m,AD長L=0.5m。斜面傾角θ=370。可視為質(zhì)點的小物塊P(圖中未畫出)質(zhì)量m=1kg,它與斜面的動摩擦因數(shù)μ可以通過更換斜面表面的材料進行調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍是0≤μ≤1。Sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2
(1)令μ=0,將P由D點靜止釋放,求P在斜面上的運動時間。
(2)令μ=0.5,在A點給P一個沿斜面上的初速度v0=2m/s,求P落地時的動能。
(3)將壓力傳感器X、Y接到同一個數(shù)據(jù)處理器上,已知當X和Y受到物塊壓力時,分別顯示正值和負值。對于不同的μ,每次都在D點給P一個方向沿斜面向下、大小足夠大的初速度,以保證它能滑離斜面。求滑行過程中處理器顯示的壓力F隨μ變化的函數(shù)關(guān)系式,并在坐標系中畫出其函數(shù)圖象。
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【題目】如圖所示,豎直線MN左側(cè)存在水平向右的勻強電場,右側(cè)存在垂直紙面向外的勻強磁場其磁感應強度大小B=π×10-2T,在P點豎直下方, m處有一垂直于MN的足夠大的擋板,F(xiàn)將一重力不計、比荷=1×106C/kg的正電荷從P點由靜止釋放,經(jīng)過△t=1×10-4s,電荷以v0=1×104m/s的速度通過MN進入磁場。求:
(1)P點到MN的距離及勻強電場的電場強度E的大小;
(2)電荷打到擋板的位置到MN的距離;
(3)電荷從P點出發(fā)至運動到擋板所用的時間。
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【題目】某探究小組想利用驗證機械能守恒定律的裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣,如圖甲所示.框架上裝有可上下移動位置的光電門1和固定不動的光電門2;框架豎直部分緊貼一刻度尺,零刻度線在上端,可以測量出兩個光電門到零刻度線的距離x1和x2;框架水平部分用電磁鐵吸住一個質(zhì)量為m的小鐵塊,小鐵塊的重心所在高度恰好與刻度尺零刻度線對齊.切斷電磁鐵線圈中的電流時,小鐵塊由靜止釋放,當小鐵塊先后經(jīng)過兩個光電門時,與光電門連接的傳感器即可測算出其速度大小v1和v2 .小組成員多次改變光電門1的位置,得到多組x1和v1的數(shù)據(jù),建立如圖乙所示的坐標系并描點連線,得出圖線的斜率為k.
(1)當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>________(用k表示).
(2)若選擇光電門2所在高度為零勢能面,則小鐵塊經(jīng)過光電門1時的機械能表達式為 __________ (用題中物理量的字母表示).
(3)關(guān)于光電門1的位置,下面哪個做法可以減小重力加速度的測量誤差( )
A.盡量靠近刻度尺零刻度線
B.盡量靠近光電門2
C.既不能太靠近刻度尺零刻度線,也不能太靠近光電門2
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【題目】(20分)對鈾235的進一步研究在核能的開發(fā)和利用中具有重要意義。如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的鈾235離子,從容器A下方的小孔S1不斷飄入加速電場,其初速度可視為零,然后經(jīng)過小孔S2垂直于磁場方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中,做半徑為R的勻速圓周運動。離子行進半個圓周后離開磁場并被收集,離開磁場時離子束的等效電流為I。不考慮離子重力及離子間的相互作用。
(1)求加速電場的電壓U;
(2)求出在離子被收集的過程中任意時間t內(nèi)收集到離子的質(zhì)量M;
(3)實際上加速電壓的大小會在U+ΔU范圍內(nèi)微小變化。若容器A中有電荷量相同的鈾235和鈾238兩種離子,如前述情況它們經(jīng)電場加速后進入磁場中會發(fā)生分離,為使這兩種離子在磁場中運動的軌跡不發(fā)生交疊,應小于多少?(結(jié)果用百分數(shù)表示,保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】發(fā)電機和電動機具有裝置上的類似性,源于它們機理上的類似性。直流發(fā)電機和直流電動機的工作原理分別可以簡化為如圖1、圖2所示的情景。
在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中,兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距為L,電阻不計。電阻為R的金屬導體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好。圖1軌道端點MP間接有阻值為r的電阻,導體棒ab受到水平向右的外力作用,以速度v(v平行于MN)向右做勻速運動。圖2軌道端點MP間接有直流電源,電動勢為E,內(nèi)阻不計,電阻為R的導體棒ab以速度v(v平行于MN)向右做勻速運動。并通過滑輪勻速提升重物,電路中的電流為I。則下列說法正確的是( )
A. 在Δt時間內(nèi),圖1“發(fā)電機”產(chǎn)生的電能為
B. 在Δt時間內(nèi),圖2“電動機”輸出的機械能
C. 從微觀角度看圖1產(chǎn)生電動勢是由于洛侖茲的一個分力做功將其他能轉(zhuǎn)化為電能
D. 在圖2中提升重物增加的機械能是由于安培力對導體棒做正功將電能轉(zhuǎn)化為其他能
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