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【题目】为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)
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(1)实验时,一定要进行的操作或保证的条件是________。
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留两位有效数字)。
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(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图象是一条直线,图线与横轴的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为________。
A.2tan θ B.
C.k D.![]()
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【题目】某同学利用图甲所示的电路图测量电流表
的内阻RA(约为10Ω)和电源的电动势E。图中R1和R2为电阻箱,S1、S2为开关。已知电流表的量程为100mA。
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(1)断开S2,闭合S1,调节R1的阻值,使
满偏;保持R1的阻值不变,闭合S2,调节R2,当R2的阻值为5.2Ω时
的示数为40 mA。则电流表的内阻的测量值RA=___Ω。该测量值_____(填"大于”“小于”或“等于”)真实值。
(2)保持S1闭合,断开S2 ,多次改变R1的阻值,并记录电流表的相应示数。若某次R1的示数如图乙所示,则此次R1的阻值为_____Ω。
(3)利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I,作出I-1—R1图象,如图丙所示,利用图丙可求得E=____V.。(结果保留两位有效数字)
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【题目】真空中有一点电荷Q,MN是这个点电荷电场中的一条水平直线,如图所示,A、B、C是直线MN上的三个点,B是A、C的中点,点电荷Q位于A点正上方O处(未画出)。设A、B、C三点场强大小分别为EA、EB、EC,且EB=
EA,则EC的值为
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A.
EA B.
EA C.
EA D.
EA
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【题目】下列关于电场强度的说法中,正确的是( )
A. 公式
只适用于真空中点电荷产生的电场
B. 由公式
可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比
C. 在公式
中,
是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小;
是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小
D. 由公式
可知,在离点电荷非常靠近的地方(r→0),电场强度E可达无穷大
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【题目】如图所示,在小车的右端高h=0.20m的支架上固定着一个半径为R的1/4圆弧光滑导轨,一质量为m= 0.2kg的物体从圆弧的顶端无摩擦地滑下,离开圆弧后刚好落到车的左端边沿,车与支架的总质量M=2kg,车身长L=0.22m,车与水平地面间的摩擦不计,重力加速度g =10m/s2,求:
(1) 小球离开圆弧轨道下降高度h.所用的时间;
(2) 小球滑到圆弧底端时小球和车的速度大小;
(3) 圆弧半径R。
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【题目】如图所示,质量足够大、截面是直角梯形的物块静置在光滑水平地面上,其两个侧面恰好与两个固定在地面上的压力传感器X、Y相接触。图中AB高H=0.3m,AD长L=0.5m。斜面倾角θ=370。可视为质点的小物块P(图中未画出)质量m=1kg,它与斜面的动摩擦因数μ可以通过更换斜面表面的材料进行调节,调节范围是0≤μ≤1。Sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2
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(1)令μ=0,将P由D点静止释放,求P在斜面上的运动时间。
(2)令μ=0.5,在A点给P一个沿斜面上的初速度v0=2m/s,求P落地时的动能。
(3)将压力传感器X、Y接到同一个数据处理器上,已知当X和Y受到物块压力时,分别显示正值和负值。对于不同的μ,每次都在D点给P一个方向沿斜面向下、大小足够大的初速度,以保证它能滑离斜面。求滑行过程中处理器显示的压力F随μ变化的函数关系式,并在坐标系中画出其函数图象。
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【题目】如图所示,竖直线MN左侧存在水平向右的匀强电场,右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场其磁感应强度大小B=π×10-2T,在P点竖直下方,
m处有一垂直于MN的足够大的挡板。现将一重力不计、比荷
=1×106C/kg的正电荷从P点由静止释放,经过△t=1×10-4s,电荷以v0=1×104m/s的速度通过MN进入磁场。求:
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(1)P点到MN的距离及匀强电场的电场强度E的大小;
(2)电荷打到挡板的位置到MN的距离;
(3)电荷从P点出发至运动到挡板所用的时间。
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【题目】某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度,如图甲所示.框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2;框架竖直部分紧贴一刻度尺,零刻度线在上端,可以测量出两个光电门到零刻度线的距离x1和x2;框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块,小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐.切断电磁铁线圈中的电流时,小铁块由静止释放,当小铁块先后经过两个光电门时,与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小v1和v2 .小组成员多次改变光电门1的位置,得到多组x1和v1的数据,建立如图乙所示的坐标系并描点连线,得出图线的斜率为k.
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(1)当地的重力加速度为________(用k表示).
(2)若选择光电门2所在高度为零势能面,则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为 __________ (用题中物理量的字母表示).
(3)关于光电门1的位置,下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差( )
A.尽量靠近刻度尺零刻度线
B.尽量靠近光电门2
C.既不能太靠近刻度尺零刻度线,也不能太靠近光电门2
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【题目】(20分)对铀235的进一步研究在核能的开发和利用中具有重要意义。如图所示,质量为m、电荷量为q的铀235离子,从容器A下方的小孔S1不断飘入加速电场,其初速度可视为零,然后经过小孔S2垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,做半径为R的匀速圆周运动。离子行进半个圆周后离开磁场并被收集,离开磁场时离子束的等效电流为I。不考虑离子重力及离子间的相互作用。
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(1)求加速电场的电压U;
(2)求出在离子被收集的过程中任意时间t内收集到离子的质量M;
(3)实际上加速电压的大小会在U+ΔU范围内微小变化。若容器A中有电荷量相同的铀235和铀238两种离子,如前述情况它们经电场加速后进入磁场中会发生分离,为使这两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠,
应小于多少?(结果用百分数表示,保留两位有效数字)
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【题目】发电机和电动机具有装置上的类似性,源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理分别可以简化为如图1、图2所示的情景。
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在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻,导体棒ab受到水平向右的外力作用,以速度v(v平行于MN)向右做匀速运动。图2轨道端点MP间接有直流电源,电动势为E,内阻不计,电阻为R的导体棒ab以速度v(v平行于MN)向右做匀速运动。并通过滑轮匀速提升重物,电路中的电流为I。则下列说法正确的是( )
A. 在Δt时间内,图1“发电机”产生的电能为![]()
B. 在Δt时间内,图2“电动机”输出的机械能![]()
C. 从微观角度看图1产生电动势是由于洛仑兹的一个分力做功将其他能转化为电能
D. 在图2中提升重物增加的机械能是由于安培力对导体棒做正功将电能转化为其他能
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