【题目】如图所示,图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图,其中上板为固定极板,下板为待测物体,在两极板间电压恒定的条件下,极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化,若Q随时间t的变化关系为Q=(a、b为大于零的常数),其图象如图2所示,那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是
A.①和③B.①和④C.②和③D.②和④
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【题目】某活动小组利用如图甲的装置验证机械能守恒定律,将光电门固定在B处,钢球从与O点登高的A点由静止做圆周运动,通过B处的光电门,计时装置测出钢球通过光电门的时间为t,用钢球通过光电门的平均速率表示钢球通过光电门的瞬时速度,测出绳子的长度为L,小球直径D不可忽略,当地的重力加速度为g
(1)用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球静止为D=______cm;
(2)小球到达B的速度表达式为__________;(用已知字母表达)
(3)要验证机械能守恒,只要在误差允许的范围内,表达式__________成立即可(用t、L、D、g表达)。
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【题目】如图所示,一总质量m=10kg的绝热汽缸放在光滑水平面上,用横截面积S=1.0×10﹣2m2的光滑绝热薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞杆的另一端固定在墙上,外界大气压强P0=1.0×105Pa.当气体温度为27℃时,密闭气体的体积为2.0×10﹣3m3(0℃对应的热力学温度为273K)。
(ⅰ)求从开始对气体加热到气体温度缓慢升高到360K的过程中,气体对外界所做的功;
(ⅱ)若地面与汽缸间的动摩擦因数μ=0.2,现要使汽缸向右滑动,则缸内气体的温度至少应降低多少摄氏度?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,活塞一直在汽缸内,气体质量可忽略不计,重力加速度g取10m/s2。)
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【题目】某兴趣小组为研究一种蜡烛在水中的浮力,设置了如图的实验装置,透明玻璃管中装有水,蜡烛用针固定在管的底部,当拔出细针时,蜡烛能够上浮。为研究蜡烛的运动情况,采用了智能手机的频摄功能,拍摄频率为10Hz. 在实验过程中拍摄了100多张照片,取开始不久某张照片编号为0,然后依次编号,并取出编号为10的倍数的照片,使用照片编辑软件将照片依次排列处理,以照片编号0的位置为起点,测量数据,最后建立坐标系描点作图,纵坐标为位移,横坐标为照片编号,如图所示。
通过计算机拟合发现各点连线近似于抛物线,则蜡烛上升的加速度为________m/s2(保留2位有效数字)
已知当地的重力加速度为g,忽略蜡烛运动受到的粘滞力,若要求蜡烛受到的浮力,还需要测量 ______________ 。
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【题目】“801所”设计的磁聚焦式霍尔推进器可作为太空飞船的发动机,其原理如下:系统捕获宇宙中大量存在的等离子体(由电量相同的正、负离子组成)经系统处理后,从下方以恒定速率v1向上射入有磁感应强度为B1、垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅰ内。当栅极MN、PQ间形成稳定的电场后,自动关闭区域Ⅰ系统(关闭粒子进入通道、撤去磁场B1)。区域Ⅱ内有磁感应强度大小为B2、垂直纸面向外的匀强磁场,磁场右边界是直径为D、与上下极板相切的半圆(圆与下板相切于极板中央A)。放在A处的放射源能够向各个方向均匀发射速度大小相等的氙原子核,氙原子核经过该区域后形成宽度为D的平行氙粒子束,经过栅极MN、PQ之间的电场加速后从PQ喷出,在加速氙原子核的过程中探测器获得反向推力(不计氙原子核、等离子体的重力,不计粒子之间相互作用于相对论效应)。已知极板长RM=2D,栅极MN和PQ间距为d,氙原子核的质量为m、电荷量为q,求:
(1)氙原子核在A处的速度大小v2;
(2)氙原子核从PQ喷出时的速度大小v3;
(3)因区域Ⅱ内磁场发生器故障,导致区域Ⅱ中磁感应强度减半并分布在整个区域Ⅱ中,求能进入区域Ⅰ的氙原子核占A处发射粒子总数的百分比。
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【题目】如图所示,在倾角为的光滑斜面上放一个重为G的光滑球,并用光滑的挡板挡住,挡板与斜面夹角为 (最初< ),挡板可以从图示位置以O为轴向左缓慢转至水平位 置,在此过程中球始终处于平衡状态,当挡板对球的弹力大小恰好等于球的重力时, 的大小可以为( )
A. B. 2 C. D.
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【题目】沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度–时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在0~5 s、5~10 s、10~15 s内F的大小分别为F1、F2和F3,则
A. F1<F2 B. F2>F3
C. F1>F3 D. F1=F3
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【题目】一块N型半导体薄片(称霍尔元件),其横载面为矩形,体积为b×c×d,如图所示.已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、电子电荷量e,将此元件放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴方向,并通有沿x轴方向的电流I.
(1)此元件的CC/两个侧面中,哪个面电势高?
(2)试证明在磁感应强度一定时,此元件的CC/ 两个侧面的电势差与其中的电流成正比;
(3)磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B的仪器.其测量方法为:将导体放在匀强磁场之中,用毫安表测量通以电流I,用毫伏表测量C、C/间的电压U, 就可测得B.若已知其霍尔系数,并测得U =0.6mV,I=3mA.试求该元件所在处的磁感应强度B的大小.
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【题目】如图甲所示,粗糙斜面与水平面的夹角为30°,质量为0.3 kg的小物块静止在A点,现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上,作用一段时间后撤去推力F,小物块能达到的最高位置为C点,小物块从A到C的vt图象如图乙所示,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 小物块到C点后将沿斜面下滑
B. 小物块从A点沿斜面向上滑行的最大距离为1.8 m
C. 小物块与斜面间的动摩擦因数为
D. 推力F的大小为4 N
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