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【题目】某公司为了测试其智能玩具汽车性能,设计了以下实验。让质量m=160kg的玩具汽车带上Q=2C的电荷量后,穿越如图1所示的直线跑道。该直线跑道长l=32m,由两部分组成:其中第一部分为普通道路,已知车轮与道路的摩擦因数μ=0.5;第二部分为电场区域道路,在该区域加以竖直向下的大小E=200N/C的匀强电场,其长度距离终点l′=10m。玩具汽车内部装有牵引力传感器可以反馈整个过程中牵引力F随时间t的变化图像如图2所示。t=11s时,玩具小车恰好到达终点且速度刚好减为零。空气阻力不计,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,玩具小车看做质点,g=10m/s2,求:
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题图1 题图2
(1)玩具小车在电场区域加速度大小a;
(2)玩具车在加速过程中的平均速度大小。
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【题目】如图所示,NQ和MP是两条平行且倾角θ=30°的光滑金属轨道,在两条轨道下面在PQ处接着QT和PS两条平行光滑的金属轨道,轨道足够长,其电阻忽略不计。金属棒ab、cd放在轨道上,始终与轨道垂直且接触良好。金属棒ab,cd的质量均为m,长度均为L。连金属棒的长度恰好等于轨道的间距,它们与轨道构成闭合回路,金属棒ab的电阻为2R,cd的电阻为R。磁场方向均垂直于导轨向上(不考虑PQ交界处的边界效应,可认为磁场在PQ处立即变为竖直向上),磁感应强度大小为B。若先保持金属棒cd不动,ab在沿导轨向下的力F作用下,开始以加速度a沿倾斜轨道向下做匀加速直线运动。经过t0时刻,ab棒恰好到PQ位置,此时撤去力F,同时释放cd金属棒,求:
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(1)cd棒匀加速过程中,外力F随时间t变化的函数关系;
(2)两金属棒撤去F后的运动过程中,直到最后达到稳定,金属棒cd产生的热量Q;
(3)两金属棒撤去F后的运动过程中,直到最后达到稳定,通过金属棒cd产生的电荷量q;
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【题目】一束电子束射入如图所示的组合磁场中,其中磁场I的磁感应强度为B,方向向里,磁场横向宽度为d,纵向延伸至无穷;磁场II的磁感应强度为B,方向向外,磁场横向宽度为3d,纵向延伸至无穷。以粒子进入磁场点处为原点,射入方向为x轴正方向,建立平面直角坐标系。同时为了探测电子的位置,在磁场I的左侧边界铺设了荧光屏。已知电子的比荷为K。忽略电子间的相互作用与重力作用。求:
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(1)求粒子能够进入磁场II的最小速度V1与进入区域二时的坐标。
(2)当V1满足(1)小题所给值时,当粒子速度为V2=5/3V1时离开磁场I时的坐标。
(3)当V1满足(1)小题所给值时,若运动的带电粒子能使荧光屏发光,已知放射源放出的粒子速度为3V1>V>0.5V1,那么荧光屏发光的坐标范围是多少?
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【题目】在“测量小灯泡安伏特性曲线”实验中。实验室配备了除图1所示的实验器材外,还配备了导线和两个多用电表。
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(1)先用一个多用电表的欧姆挡测量小灯泡的阻值,下列说法正确的是_______
A.每一次更换档位,都需要重新机械调零
B.测量前应检查指针是否停在欧姆表的“∞”刻度线
C.为了测量更准确,可以把小灯泡接在电池上再测量
D.测量时,若发现指针偏转很小,应换倍率更大的挡进行测量
(2)为了测量小灯泡的伏安特性曲线,将两个多用电表分别切换至电压档和电流档当做电压表和电流表接入电路,关于测量电路图,下列连接方式正确的有______
A.
B.
C.
D.![]()
(3)调节滑动变阻器记录多组数值,绘制伏安特性曲线如图2所示。已知小灯泡的额定电压为3V,小灯泡的额定功率为________W;而此时的电阻跟多用电表测出的阻值相差较大,其原因是_____________。
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【题目】如图1所示,可用该装置探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系。
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(1)关于实验操作,下列说法正确的是_________。
A.当用1根橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功是W,用2根、3根......橡皮筋串联在一起进行第2次、第3次......实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W......
B.根据纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算
C.判断阻力被平衡的方法是,轻推拖着纸带的小车,小车可以匀速下滑
D.进行平衡摩擦力时,将长木板左端垫高,此时小车不需要连接穿过打点计时器的纸带
(2)如图2所示,是学生通过两根橡皮筋打出的一条纸带,纸带上标出了相邻点迹之间的距离,根据纸带可计算小车获得的最大速度为______m/s。(结果保留三位有效数字)
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【题目】自然界中的碳主要是12C,也有少量14C。14C是高层大气中的12C原子核在太阳射来的高能粒子流作用下产生的。14C具有放射性,能够自发地进行β衰变,变成氮,半衰期为5730年。由于14C在大气中的含量稳定,活的植物通过光合作用和呼吸作用与环境交换碳元素,其体内14C的比例大致与大气中相同。当植物枯死后,其遗体内的14C,仍在衰变,但不能得到补充,故可以根据其放射性强度减少情况,推测植物死亡时间。关于14C,下列说法正确的是( )
A. 14C的衰变方程为: ![]()
B. 衰变前14C的质量等于衰变后氮与电子的质量之和
C. 14C的β衰变从本质上来说,属于核裂变的一种
D. 对相同质量古木和现代植物的碳提取样品分析,若每分钟古木衰变次数是现代植物的一半,说明该古木大约存活于5730年前的时代。
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【题目】如图所示是一个用折射率n=2.4的透明介质做成的四棱柱的横截面图,其中∠A=∠C=90°,∠B=60°。现有一条垂直入射到棱镜的AB面上。下列说法正确的是( )
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A. AB边可能无光线射出
B. AD边一定无光线射出
C. DC边一定无光线射出
D. BC边一定无光线射出
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【题目】如图1所示,电路中的电源电动势为E,内阻为r。其中L1、L2和L3为小灯泡,V1和V2为电压表,R为光敏电阻,其不同光照下(光照强度单位为坎德拉,cd)的伏安特性曲线如图2所示。闭合开关S,当照在光敏电阻光照增强时,下列说法正确的是( )
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图1 图2
A. 小灯泡L1、L3变亮,L2变暗
B. 小灯泡L3变暗,L1、L2变亮
C. 电压表V1示数变化量比电压表V2小
D. 电压表V2示数变小
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【题目】两块竖直放置的平行正对的金属板构成一个平行板电容器。电容器左板接地,右板与静电计相连,在距离两板等距离的A点处有一个带电小球在静电力与细绳牵引下处于静止状态。若将左极板向右移动靠近A点(未接触)后系统再次平衡,下列说法中正确的是( )
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A. 绳子的张角变小
B. 极板上的电荷量减少
C. 静电计的指针的指针偏角不变
D. 若细绳断掉,小球将做匀加速直线运动(未接触极板)
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【题目】新能源汽车发展如火如荼的进行着,大家正在争论锂电池和燃料电池的时候,已经有人开始着手太阳能汽车的研发。近日,荷兰的一家公司表示首批太阳能汽车Tella Lux将于2019年末发售。已知该太阳能汽车质量仅约为360kg,输出功率为1440w,安装有约为6m2的太阳能电池板和蓄能电池,在有效光照下,该电池板单位面积输出功率为30W/m2。现有一驾驶员质量为70kg,汽车最大行驶速度为125km/h,汽车行驶时受到阻力与其速度成正比,下列说法正确的是( )
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A. 以恒定功率启动时的加速度大小约为0.3m/s2
B. 以最大速度行驶时的牵引力大小约为11.5N
C. 保持最大速度行驶1h至少需要有效光照12h
D. 仅使用太阳能电池板提供的功率可获得12.3m/s的最大行驶速度
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