【题目】某研究性学习小组在测量某电池电动势和内阻时,由于使用的是新电池,电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用.实验器材除电池、开关和导线外,还有:电流表(量程0.6A、3A),电压表(量程3 V、15V),定值电阻(阻值R0=1W),滑动变阻器(阻值范围0~10W、额定电流2A).
(1)该研究小组按照电路图正确连接好电路后进行实验,实验中移动滑动变阻器时,发现电流表示数变化明显,而电压表的示数变化不明显,引起该现象的主要原因是____________.
(2)该研究小组经过讨论,对电路进行了重新设计,根据设计好的电路图(如图甲)连接实际电路(如图乙),其中有两根导线未连接,请你帮助他连接好________________.
(3)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下:
U (V) | 1. 40 | 1. 30 | 1. 20 | 1. 10 | 1. 00 |
I (A) | 0.07 | 0. 15 | 0. 24 | 0. 32 | 0. 41 |
请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出U-I 图线,____,并根据图线求得:电池电动势E =_______V;内阻r=________Ω.
(4)实验时该研究小组进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合.其实,从减小实验误差考虑,这样的操作不妥,其原因是__________(选择“A”或“B”)
A.通电时间较长引起电表损坏
B.通电时间较长导致电源发热,影响测量结果
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【题目】2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德。博伊尔和乔治。史密斯的主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律,图中标有A和K的为光电管,其中K为阴极,A为阳极。理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源,用光子能量为10.5eV的光照射阴极K,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为6.0V;现保持滑片P的位置不变,以下判断正确的是
A. 光电管阴极材料的逸出功为4.5eV
B. 若增大入射光的强度,电流计的计数不为零
C. 若用光子能量为12eV的光照射阴极K,光电子的最大初动能一定变大
D. 若用光子能量为9.5eV的光照射阴极K,同时把滑片P向左移动少许,电流计的读数一定不为零
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【题目】如图所示为圆形区域的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,边界跟y轴相切于坐标原点O。O点处有一放射源,沿纸面向各方向射出速率均为v的某种带电粒子,带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍。已知该带电粒子的质量为m、电荷量为q,不考虑带电粒子的重力。
(1)推导带电粒子在磁场空间做圆周运动的轨道半径。
(2)求带电粒子通过磁场空间的最大偏转角。
(3)沿磁场边界放置绝缘弹性挡板,使带电粒子与挡板碰撞后以原速率弹回,且其电荷量保持不变。若从O点沿x轴正方向射入磁场的粒子速度减小为0.5v,求该粒子第一次回到点经历的时间。
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【题目】如图所示,a为地球赤道上的物体,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星,c为地球同步卫星.关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是( )
A. 地球对b、c两星的万有引力提供了向心力,因此只有a受重力,b、c两星不受重力
B. 周期关系为Ta= Tc> Tb
C. 线速度的大小关系为va< vc< vb
D. 向心加速度的大小关系为aa> ab> ac
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【题目】某实验小组的同学发现给定的电压表(0~3V)量程偏小,因此决定改装电压表,将量程扩大为原来的两倍.
(1)同学们先用多用电表的欧姆档粗略测量电压表的内阻,如图甲所示.将选择开关旋至倍率“×100”档,红、黑表笔短接调零后进行测量,红表笔应接电压表的______接线柱(选填“+”或“-”),测量结果如图乙所示,电压表的内阻为_____Ω.
(2)该实验小组为了能够精确测定该电压表的内阻,除待测电压表V外,实验室还提供了一些可选用的器材:电流表A1(量程200 μA)、电流表A2(量程1.0 mA)、电流表A3(量程0.6 A) 、滑动变阻器R(最大阻值200Ω)、电源E (电动势4 V)、开关S
所提供的电流表中,应选用_______接入电路;
为了尽量减小误差,要求测量多组数据,该实验小组设计了下列两种实验电路图,你认为正确的是______(选择“丙”或“丁”).
(3)若测得电压表的内阻为4200Ω,现将其改装成0~6V量程的电压表,需要_____(填“串联”或“并联”)阻值为_______Ω的电阻.
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【题目】如图所示,空间存在四个连续的匀强电磁场区域,虚线边界水平.电场强度均为E=10N/C,方向竖直向下;磁感应强度均为,方向水平(垂直纸面向里).图中d=0.1m.一带正电粒子从电场Ⅰ上边界A点由静止开始释放,带电粒子质量m=0.1kg,电荷量q=0.1C.不计带电粒子重力,求:
(1)带电粒子离开电场Ⅰ区域下边界时的速度大小;
(2)带电粒子离开磁场Ⅱ区域下边界时的速度大小和方向;
(3)要使带电粒子不从磁场Ⅳ区域下边界离开磁场,图中L的最小值.
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【题目】氢原子的部分能级如图所示,已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间,下列说法正确的是
A. 大量氢原子从n=4能级向n=1能级跃迁时,会发出4种不同频率的光
B. 一个氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级时,吸收的能量为12.75eV
C. 从高能级向n=3能级跃迁时,发出的光的频率比可见光的频率高
D. 基态氢原子发生电离时至少需要吸收13.6eV的能量
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【题目】2009年2月11日,俄罗斯的“宇宙﹣2251”卫星和美国的“铱﹣33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞.这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件.碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境.假定有甲、乙两块碎片,绕地球运动的轨道都是圆,甲的运行速率比乙的大,则下列说法中正确的是( )
A. 甲的运行周期一定比乙的长
B. 甲距地面的高度一定比乙的高
C. 甲的向心力一定比乙的小
D. 甲的加速度一定比乙的大
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【题目】如图所示,虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图,其主要部件为缓冲滑块 K和质量为m的“U”形框缓冲车厢。在车厢的底板上固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN,缓冲车的底部固定有电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面向下并随车厢一起运动的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,设导轨右端QN是磁场的右边界。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为n,ab边长为L。假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下(碰前车厢与滑块相对静止),此后线圈与轨道磁场的作用使车厢减速运动,从而实现缓冲。 不计一切摩擦阻力。
(1)求滑块K的线圈中感应电流方向(从俯视图看,写“顺时针”,“逆时针”)及最大感应电流的大小。
(3)若缓冲车与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,为使缓冲车厢所受的最大水平磁场力不超过Fm,求缓冲车匀速运动时的最大速度vmax;
(3)在若缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,求此后缓冲车的速度v随位移x的变化规律及缓冲车在滑块K停下后的最大位移(设此过程中缓冲车未与障碍物相碰;
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