【题目】电磁轨道炮的加速原理如图所示。金属炮弹静止置于两固定的平行导电导轨之间,并与轨道接触良好。开始时炮弹在导轨的一端,通过电流后炮弹会被安培力加速,最后从导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离L,导轨长s,炮弹质量m。导轨上电流为I,方向如图中箭头所示。若炮弹出口速度为v,忽略摩擦力与重力的影响。求:
(1)炮弹在两导轨间的加速度大小a;
(2)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大?
(3)磁场力的最大功率为多大。
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【题目】如图所示,A、B两带正电粒子质量相等,电荷量之比为1:4.两粒子在O上方同一位置沿垂直电场方向射入平行板电容器中,分别打在C、D两点,OC=CD忽略粒子重力及粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. A和B在电场中运动的时间之比为1:2
B. A和B运动的加速度大小之比为4:1
C. A和B的初速度大小之比为1:4
D. A和B的位移大小之比为1:2
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【题目】某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻且要得到光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有:学生电源(输出电压为U=18.0V,内阻不计)、电阻箱R(最大阻值9999.9Ω)、单刀双掷开关一只、导线若干。
(1)该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大,然后将单刀双掷开关接至a端,开始调节电阻箱,发现将电阻箱的阻值调为1700Ω时,毫安表恰好能够偏转10个格的刻度,将电阻箱的阻值调为800Ω时,毫安表刚好能偏转20个格的刻度,实验小组据此得到了该毫安表的量程为_______mA,内阻Rg=________Ω。
(2)该小组查阅资料得知,光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大,为了安全,该小组需将亮安表改装成量程为3A的电流表,则需在亳安表两端_______(选填“串联”或“并联”)一个阻值后电表总电阻为______Ω的电阻(保留两位有效数字)。
(3)改表之后,该小组将单刀双掷开关接至b端,通过实验发现,流过毫安表的电流I(单位:mA)与光照强度E(单位:cd)之间的关系满足,由此可得到光敏电阻的阻值R(单位:Ω)与光照强度E之间的关系为__________。
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【题目】如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨的其它电阻不计,g取10m/s2。已知sin37=0.60,cos37=0.80,
试求:
(1)通过导体棒的电流;
(2)导体棒受到的安培力大小;
(3)导体棒受到的摩擦力的大小。
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【题目】如图所示,用铰链将三个质量均为m的小球A、B、C与两根长为L轻杆相连,B、C置于水平地面上,在轻杆竖直时,将A由静止释放,B、C在杆的作用下向两侧滑动,三小球始终在同一竖直平面内运动。忽略一切摩擦,重力加速度为g。则此过程中
A. 球A的机械能一直减小
B. 球A落地的瞬时速度为
C. 球B对地面的压力始终等于
D. 球B对地面的压力可小于mg
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【题目】电子在电场中会受到电场力,电场力会改变电子的运动状态,电场力做功也对应着能量的转化。已知电子的质量为m,电荷量为-e,不计重力及电子之间的相互作用力,不考虑相对论效应。
(1)空间中存在竖直向上的匀强电场,一电子由A点以初速度v0沿水平方向射入电场,轨迹如图1中虚线所示,B点为其轨迹上的一点。已知电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,求:
①电子在由A运动到B的过程中,电场力做的功WAB;
②电子经过B点时,速度方向偏转角θ的余弦值cosθ(速度方向偏转角是指末速度方向与初速度方向之间的夹角)。
(2)电子枪是示波器、电子显微镜等设备的基本组成部分,除了加速电子外,同时对电子束起到会聚的作用。
①电子束会聚的原理如图2所示,假设某一厚度极小的薄层左侧空间中各处电势均为φ1,右侧各处电势均为φ2(φ2>φ1),某电子射入该薄层时,由于只受到法线方向的作用力,其运动方向将向法线方向偏折,偏折前后能量守恒。已知电子入射速度为v1,方向与法线的夹角为θ1,求它射出薄层后的运动方向与法线的夹角θ2的正弦值sinθ2。
②电子枪中某部分静电场的分布如图3所示,图中虚线1、2、3、4表示该电场在某平面内的一簇等势线,等势线形状相对于z轴对称。请判断等势面1和等势面4哪个电势高?对一束平行于z轴入射的电子,请结合能量守恒的观点、力与运动的关系简要分析说明该电场如何起到加速的作用?如何起到会聚的作用?
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【题目】5G是“第五代移动通信网络”的简称,目前世界各国正大力发展 5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图所示),比目前4G及以下网络(通信频率在0.3GHz~3.0GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10G bps(bps为bits per second的英文缩写,即比特率、比特/秒),是4G网络的50-100倍。关于5G网络使用的无线电波,下列说法正确的是
A. 在真空中的传播速度更快
B. 在真空中的波长更长
C. 衍射的本领更强
D. 频率更高,相同时间传递的信息量更大
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【题目】如图所示,两根足够长的金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为l.在M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦,且导轨和金属杆的电阻可忽略,重力加速度为g.
(1)让ab杆由静止开始沿导轨下滑,求它下滑的加速度大小.
(2)若在整套装置上施加磁感应强度大小为B、方向垂直于斜面向下的匀强磁场.让ab杆由静止开始沿导轨下滑.
a.当ab杆速度大小为v时,求此时ab杆中的电流大小;
b.求ab杆下滑过程中的最大速度.
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【题目】为测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率,实验室提供了下列器材:
A.电流表G:内阻Rg=120Ω,满偏电流Ig=3mA
B.电流表A2内阻约为1Ω,量程为0~0.6A
C.多用电表
D.螺旋测微器、刻度尺
E.电阻箱R箱(0~9999Ω,0.5A)
F.滑动变阻器R(5Ω,1A)
G.电池组E(6V,0.05Ω)
H.一个开关S和导线若干
某同学进行了以下操作:
(1)用螺旋测微器测出该电阻丝的直径
(2)用多用电表粗测Rx的阻值,当他把选择开关旋到电阻档×10时,发现指针偏转角度过大,则他应该换用电阻____档(填×1或×100”).进行一系列正确操作后,指针静止位置如图甲所示;
(3)把电流表G与电阻箱串联改装成量程为6V的电压表,则电阻箱的阻值应调为R0=_____.
(4)用改装好的电压表设计一个精确测量电阻RX阻值的实验电路;请你根据提供的器材和实验需要,在答题卡相应位置将与图乙对应的电路图补画完整_______________;
(5)计算电阻率:若测得电阻丝的长度为L,电阻丝的直径为d,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的求数为I1,电流表A的示数为I2,请你用字母符号(L、d、Rg、Rg、I1、I2等)写出计算电阻率的表达式_____.
(6)用多用电表欧姆挡(×100)测试三只晶体二极 管,其结果依次如图甲、乙、丙所示。由图可知,图中___ 的二极管是好的,该二极管的正极是____端。
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