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下图甲是某同学在科技活动中自制电子秤的原理图,利用理想电压表的示数来指示物体的质量。托盘与金属弹簧(电阻可忽略)相连,托盘与弹簧的质量不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧的上端相连接,当托盘中未放物体时,滑动触头恰好指在滑动变阻器的最上端,接通开关后电压表的示数为零。设变阻器的总电阻为R,总长度为 L,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻的阻值为R0,弹簧的劲度系数为k,不计摩擦和其他阻力。

(1)求电压表的示数UX与所称物体质量m之间的关系式;

(2)由上述UXm的关系式可知,由于电压表的示数UX与待测物体的质量m不成比,因而不便于对自制电子秤的表盘进行刻度。进一步分析可知:为使电压表的示数UX与待测物体的质量m成正比,只需利用原有器材,对电路的连接方式加以改进。试在图乙的虚线框内画出改进后的电路图,并根据该电路图求出电压表的示数U’X与所称物体质量m的关系式。

                                                                                                                     

       


Ux=

设变阻器的上端到滑动端的长度为x,根据题意有

mg=kx  Rx=  Ux=

Ux=

(2)电路如图所示。

根据题意有

mg=kx  Rx=  Ux=

Ux=

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图8所示,劲度系数为k的竖直轻弹簧下面挂一个质量为m的物体,物体在竖直方向做简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长.则物体在振动过程中

A.  物体在最低点时受的弹力大小为mg   B.弹簧的最大弹性势能等于

C.  弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变D.物体的最大动能应等子


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科目:高中物理 来源: 题型:


一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0,则外接一只电阻为95.0的灯泡,如图乙所示,则

A.电压表的示数为220v

B.电路中的电流方向每秒钟改变50次

C.灯泡实际消耗的功率为484W    

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J

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科目:高中物理 来源: 题型:


图甲为一台小型发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示.发电机线圈内阻为1.0 Ω,外接灯泡的电阻为9.0 Ω,则  (    )

A.电压表的示数为6 V

B.在t=0.01 s时,穿过线圈的磁通量为零

C.若线圈转速变为25 r/s,则电动势有效值为3 V

D.若线圈转速变为25 r/s,则通过电灯的电流为1.2 A

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图9—1所示电路,闭合开关S,当R1的滑动触头向右移动,使电压表V1的示数变化ΔU1时,电压表V2的示数变化为ΔU2,ΔU1、ΔU2均为其变化的绝对值,则(    )

A.ΔU1U2

B.ΔU1U2

C.ΔU1U2

D.不能判断ΔU1和ΔU2的大小关系

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如图所示,界面PQ与水平地面之间有一个正交的匀强磁场B和匀强电场E,在PQ上方有一个带正电的小球A自O静止开始下落,穿过电场和磁场到达地面。设空气阻力不计,下列说法中正确的是(  )

A.在复合场中,小球做匀变速曲线运动

B.在复合场中,小球下落过程中的电势能增大

C.小球从静止开始下落到水平地面时的动能等于其电势能和重力势能的减少量总和

D.若其他条件不变,仅增大磁感应强度,小球从原来位置下落到水平地面时的动能不变

 

 

 

 

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如图所示,是一种电子扩束装置的原理示意图.直角坐标系原点O处有一电子发生器,朝xOy平面内x≥0区域任意方向发射电子,电子的速率均为v0,已知电子的电荷量为e、质量为m.在0≤x≤d的区域内分布着沿x轴负方向的匀强电场,场强大小E=,在x>d区域内分布着足够大且垂直于xOy平面向外的匀强磁场,匀强磁场的磁感应强度B=.ab为一块很大的平面感光板,在磁场内平行于y轴放置,电子打到板上时会在板上形成一条亮线.不计电子的重力和电子之间的相互作用.

(1)求电子进入磁场时速度的大小;

(2)当感光板ab沿x轴方向移到某一位置时,恰好没有电子打到板上,求感光板到y轴的距离x1;

(3)保持(2)中感光板位置不动,若使所有电子恰好都能打到感光板上,求磁感应强度的大小以及电子打到板上形成亮线的长度.

 

 

 

 

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如图所示,足够长的粗糙斜面与水平面成θ=37°放置,在斜面上虚线aa’bb’与斜面底边平行,且间距为d=0.1m,在aa’b’b围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场,磁感应强度为B=1T;现有一质量为m=10g,总电阻为R=1Ω,边长也为d=0.1m的正方形金属线圈MNPQ,其初始位置PQ边与aa’重合,现让金属线圈以一定初速度沿斜面向上运动,当金属线圈从最高点返回到磁场区域时,线圈刚好做匀速直线运动。已知线圈与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,不计其他阻力,求:(取sin37°=0.6, cos37°=0.8)

(1)线圈向下返回到磁场区域时的速度;

(2)线圈向上离开磁场区域时的动能;

(3)线圈向下通过磁场过程中,线圈电阻R上产生的焦耳热。

 

 

 

 

 

 

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图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。

(1)完成下列实验步骤中的填空:

①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。

②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。

③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸袋,在纸袋上标出小车中砝码的质量m。

④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,…。求出与不同m相对应的加速度a。

⑥以砝码的质量m为横坐标1/a为纵坐标,在坐标纸上做出1/a-m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则1/a与m处应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。

(2)完成下列填空:

(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。

(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2(加速度计算结果保留2位有效数字)。

 

(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为______,小车的质量为______。

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