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【题目】某同学用图甲所示的装置完成了验证机械能守恒定律的实验

(1)首先利用20分度的游标卡尺测出了小球的直径,其示数如图乙所示,该示数为___________cm

(2)将该小球由光电门1的正上方无初速度释放,先后通过光电门12,通过电脑显示的时间分别为t1=5×103st2=4×103s,若小球通过两光电门12的速度分别用v1v2表示,由以上数据可知v1=___________m/s,如果换成直径较大的球,则实验误差将________ (选填增大不变减小).

(3)该小组的同学测出两光电门之间的距离为h,重力加速度大小用g表示,若小球的机械能守恒,则需要验证的关系式为___________.(用题中所给字母表示)

【答案】0.575 1.15 增大 2gh=

【解析】

1)小球的直径: 0.5cm+0.05mm×15=0.575cm

2;因用小球经过光电门的平均速度代替小球的中心经过光电门的瞬时速度,则如果换成直径较大的球,则实验误差将增大.

(3)若小球的机械能守恒,则: ,即

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【题目】如图所示,一绝热气缸固定在倾角为30°的固定斜面上,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S。初始时,气体的温度为T0,活塞与汽缸底部相距为L。通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时,活塞上升到与汽缸底部相距2L处,已知大气压强为P0,重力加速度为g,不计活塞与气缸壁之间的摩擦。求:

此时气体的温度;

加热过程中气体内能的增加量。

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【题目】如图所示,在一倾角为37°的绝缘斜面下端O,固定有垂直于斜面的绝缘挡板.斜面ON段粗糙,长度s=0.02 m,NM段光滑,长度L=0.5 m.在斜面的所在区域有竖直向下的匀强电场,场强为2×105N/C.有一小滑块质量为2×103kg,带正电,电量为1×107C,小滑块与ON段表面的动摩擦因数为0.75.将小滑块从M点由静止释放,在运动过程中没有电量损失,与挡板相碰后原速返回.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g10 m/s2.求:

(1)小滑块第一次过N点的速度大小;

(2)小滑块最后停在距离挡板多远的位置;

(3)小滑块在斜面上运动的总路程.

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【题目】泡沫望料、海绵等是包装家电常用到的材料。尤其是白色的泡沫塑料,切割很容易,但保证切割面光滑就很难。针对这个问题,银川某校一同学自制了一个配有理想变压器的泡沫切割器,该切割器的电热丝(纯金属丝)参数为“44V8.8W”,切割器工作时,由于家庭电路电压不稳,电路电压在200V~250V之间变化,则

A. 当电压为250V时,电热丝中交流电的频率最大

B. 当电压变化时变压器原、副线圈两端电压比值不变

C. 当电路电压为220V时,通过电热丝的电流为0.2A,此时变压器原线圈中的电流为0.04A

D. 当电路的电压增加时,原线圈的输入功率可能不变

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【题目】某匀强电场中的4个平行且等距的等势面如图中的虚线ABCD所示,其中等势面C电势为零一电子仅在静电力作用下运动,经过等势面AD时的动能分别为21eV6eV,则下列说法正确的是(  )

A. 电场方向垂直于等势面由D指向A

B. 等势面D的电势为﹣5V

C. 该电子可以到达电势为﹣12V的等势面

D. 若该电子运动到某位置时的电势能为8eV,则它的动能为3eV

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【题目】某实验小组的同学利用游标卡尺和螺旋测微器测量一质量分布均匀的长直导体的长度和直径,其中测量结果如图甲、乙所示,则长直导体的长度为________cm;长直导体的直径为________mm.

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【题目】两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹为图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒子的判断正确的是(  )

A. 粒子带正电

B. b点和d点的电场强度相同

C. 动能先减小后增大

D. a点的电势能小于在e点的电势能

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【题目】某研究性实验小组为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,进行了模拟实验研究。如图为测定风力的实验装置图。其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝阻值较大一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂小球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,OC=H;有风时细金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示,细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触)

(1)已知电源电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连,球P的质童为m,重力加速度为g,由此可推得风力大小F与电压表示数U的关系为F=_______

(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因数有关,于是他们进行了实验后获得了如下数据:(下表中风速v的单位为m/s,电压U的单位为V,球半径r的单位为m)根据表中数据可知,风力大小F与风速大小v和球半径r的关系是_______(比例系数用k表示)

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【题目】如图所示,在xoy平面内,有一以坐标原点O为圆心、R为半径的圆形区圆周与坐标轴分别交于abcd点。x轴下方圆弧bdb′d′是两个半圆形同心圆弧,bdb′d′之间的区域内分布着辐射状的电场,电场方向指向原点O,其间的电势差为Ux轴上方圆周外区域,存在着上边界为y=2R的垂直纸面向里的足够大匀强磁场,圆周内无磁场。圆弧b′d′上均匀分布着质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们被辐射状的电场由静止加速后通过坐标原点O,并进入磁场。不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用,不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动。

(1)粒子经电场加速后,在半径为R的圆形区域内运动的时间为多大?

(2)若从a点进入磁场的粒子不能从磁场上边界射出磁场,则磁感应强度应满足什么条件?

(3要使粒子能够垂直于磁场上边界射出磁场,求磁场的磁感应强度的最大值B0;并求出此时从磁场上边界垂直射出的粒子在磁场中运动的时间;

(4)当磁场中的磁感应强度大小为第(3)问中B0倍时,求能从磁场上边界射出粒子的边界宽度。

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