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【题目】在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中,电路图如图甲。一位同学使用的电源电动势为8.0V,测得电容器放电的i-t图像如图乙所示。

1)若按“四舍五入(大于半格算一个,小于半格舍去)”法, i-t图线与两坐标轴包围面积表示的物理意义是_______;电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为___________C;(结果保留两位有效数字)

2)根据以上数据估算电容器的电容值为_____ F;(结果保留两位有效数字)

3)如果将电阻R换一个阻值更大的电阻,则放电过程释放的电荷量___________(选填“变多”、“不变”或“变少”)。

【答案】I-t 图象与坐标轴围成的面积表示总的电荷量 2.4×1032.6×103C 3.0×1043.3×104F 不变

【解析】

(1)[1]电容器的放电图象是一条逐渐下降的曲线,而q=It,从微法得到,It图象与坐标轴围成的面积就是总的电荷量;

[2]图象下共有30格,所以电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为

由于误差所以2.4×1032.6×103C均可;

(2)[3]电容器充满电后所带的电荷量Q=2.4×10-3C,而所加电压U=E=8.0V,所以

由于Q2.4×1032.6×103C均可,所以电容在3.0×1043.3×104F均可;

(3)[4]由图看出,若将电阻换一个阻值较大电阻,但由于电容器电荷量一定,则所有电荷量将通过电阻R释放,只是图象更加平缓些,但总量不变。

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【题目】为探究一定质量的气体在温度不变时,压强与体积的关系,设计了如下实验:

1)用注射器封闭一部分气体并连接装置,如图1所示,用注射器读出封闭气体的体积V,由电子压强计读出压强P,改变气体体积得出了一组据如表

次数

1

2

3

4

5

6

体积V/mL

20

18

16

14

12

10

压强P/105Pa

1.000

1.105

1.235

1.400

1.815

1.909

压强的倒数/105Pa1

1.000

0.9.5

0.810

0.714

0.551

0.524

2)由上表数据在坐标纸上画出V图象,如图2所示。由图象可以看出第_____组数据误差最大,原因可能是实验过程中_____

A.封闭气体有部分漏出

B.用手握住注射器进行实验

C.缓慢推动注射器活塞

3)若该实验的差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积V0导致的。由上面图象得V0大小为_____mL(结果保留1位有效数字);为减少该实验误差,开始封闭气体体积应尽量_____(填或者)一些。

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【题目】据国内媒体报道,中国南海充电宝的构想即将实现,大陆第一座海上浮动核电站即将建设完成。据专家透露,中国计划建造20个海上浮动核电站,主要用于海水淡化、资源开发以及为护航潜艇和南海各地区供电。此类核电站采用的是核裂变技术,受中子轰击时会发生裂变,产生,同时放出能量,已知每个铀核裂变时释放的能量约为200 MeV,阿伏加德罗常数取NA6.0×1023mol1。则下列说法中正确的是

A.核反应方程为: 2

B.的结合能比的结合能大

C.只有铀块的体积不小于临界体积时才能发生链式反应

D.若有 1mol的铀发生核反应,且核裂变释放的能量一半转化为电能,则产生的电能约为 9.6×1012J

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【题目】如图所示,水平放置两个平行金属导轨,间距L=0.5m,左右两端分别连接阻值r1=r2=2Ω的电阻,整个装置处在垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T。初始时将质量m=2kg、电阻不计的金属棒ab放置在水平导轨上。某时刻给金属棒一水平向右的速度v0=3m/s,运动一段时间后速度变为v=1m/s。金属棒与导轨接触良好,不计所有摩擦和导轨的电阻,则在此过程中

A.金属棒上的电流方向由ab

B.电阻r2上产生的焦耳热为8J

C.流过电阻r1的电荷量为4C

D.金属棒的位移为4m

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【题目】如图,等离子体以平行两极板向右的速度v=100m/s进入两极板之间,平行极板间有磁感应强度大小为0.5T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,两极板间的距离为10cm,两极板间等离子体的电阻r=1Ω。小波同学在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电路中B点,沿边缘放一个圆环形电极接电路中A点后完成“旋转的液体”实验。若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场,上半部分为S极, R0=2.0Ω,闭合开关后,当液体稳定旋转时电压表(视为理想电压表)的示数恒为2.0V,则

A.玻璃皿中的电流方向由中心流向边缘

B.由上往下看,液体做逆时针旋转

C.通过R0的电流为1.5A

D.闭合开关后,R0的热功率为2W

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【题目】如图所示,ABC是两带电量均为Q的正点电荷连线的中垂线上的三点,B是两线段的交点,A点固定有一带电量同为Q的负点电荷,现将一电子从B点由静止释放,电子运动中会经由C点继续向前运动,则(

A.BC,电场力对该电子一直不做功

B.电子从BC做加速度变大的加速运动

C.电子在BC两点时的电势能大小关系是EPBEPC

D.若电子可回到B点,则回到B点时速度不为零

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【题目】随着航空领域的发展,实现火箭回收利用,成为了各国都在重点突破的技术。其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞,为此设计师在返回火箭的底盘安装了电磁缓冲装置。该装置的主要部件有两部分:①缓冲滑块,由高强绝缘材料制成,其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd;②火箭主体,包括绝缘光滑缓冲轨道MNPQ和超导线圈(图中未画出),超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时,滑块立即停止运动,此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用,火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度,从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时,火箭主体的速度大小为v0,经过时间t火箭着陆,速度恰好为零;线圈abcd的电阻为R,其余电阻忽略不计;ab边长为l,火箭主体质量为m,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g,一切摩擦阻力不计,求:

1)缓冲滑块刚停止运动时,线圈ab边两端的电势差Uab

2)缓冲滑块刚停止运动时,火箭主体的加速度大小;

3)火箭主体的速度从v0减到零的过程中系统产生的电能。

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【题目】如图,一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放置一个电荷量为的点电荷,点电荷到金属球表面的最近距离为2r。下列说法正确的是

A.金属球在静电平衡后左侧带负电,右侧带正电

B.感应电荷在球心激发的电场强度大小等于

C.感应电荷在球心激发的电场强度大小等于0

D.如果用导线的一端接触球的左侧,另一端接触球的右侧,导线会将球两侧的电荷中和

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【题目】平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,如图所示。一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动,Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍。粒子从坐标原点O离开电场进入磁场,最终从x轴上的P点射出磁场,P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力,问:

1)粒子到达O点时速度的大小和方向;

2)电场强度和磁感应强度的大小之比。

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