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【题目】一列沿x轴传播的简谐横波的在t1=3s和t2=6s时的波形图分别如图中实线和虚线所示,A、B两点分别是x=3m和x=5m处的振动质点从t1到t2的时间内,质点B通过的路程为30cm,则下列判断正确的是( )。
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A. 这列波沿x轴正方向传播
B. 该简谐横波的波速为1m/s
C. t=4s时,质点A的加速度和速度均为零
D. 从t1到t2的时间内,质点A通过的路程为30cm
E. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为8m的障碍物,不能发生明显衍射现象
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【题目】如图所示,两根相距为L的光滑平行金属导轨CD、EF固定在水平面内,并处在竖直向下的匀强磁场中,导轨足够长且电阻不计。在导轨的左端接入阻值为R的定值电阻,将质量为m、电阻可忽略不计的金属棒MN垂直放置在导轨上,可以认为MN棒的长度与导轨宽度相等,且金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好,不计空气阻力。金属棒MN以恒定速度v向右运动过程中,假设磁感应强度大小为B且保持不变,为了方便,可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。
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(1)请根据法拉第电磁感应定律,推导金属棒MN中的感应电动势E;
(2)在上述情景中,金属棒MN相当于一个电源,这时的非静电力与棒中自由电荷所受洛伦兹力有关。请根据电动势的定义,推导金属棒MN中的感应电动势E。
(3)请在图中画出自由电荷所受洛伦兹力示意图。我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功。那么,金属棒MN中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请结合图中自由电荷受洛伦兹力情况,通过计算分析说明。
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【题目】一种测定电子比荷的实验装置如图所示。真空玻璃管内,阴极K发出的电子经阳极A与阴极K之间的高压加速后,形成细细的一束电子流,沿图示方向进入间距为d的两极板C、D间的区域。若两极板C、D间无电压,电子将沿直线打在荧光屏的中心O点;若在两极板间施加恒定电压U,则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点;若再在极板间施加一个方向垂直于纸面的磁感应强度大小为B的匀强磁场,则电子在荧光屏上产生的亮点又回到O点。
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(1)判断匀强磁场的方向;
(2)求电子击中O点时的速度大小v;
(3)已知极板的长度l=5.00cm,间距d=1.50cm,极板区的中点M到O点的距离L=12.50cm,极板间电压U=200V,磁感应强度B=6.3×10–4T,P点到O点的距离y=3.0cm。根据上述数据,计算电子的比荷
(保留2位有效数字)。
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【题目】如图甲所示,一汽车通过电子不停车收费系统ETC。假设汽车从O点以v0=6m/s的速度匀速驶向ETC收费岛,在OA路段所受阻力大小f1=1×103N;汽车从A处进入ETC收费岛后,假设仍保持功率不变完成自动缴费并驶离收费岛,并以v=3m/s速度匀速离开B处,汽车的速度-时间图像如图乙所示。已知ETC收费岛AB段长度d=25m,汽车质量M=2×103kg,汽车在OA段和AB段所受阻力分别为恒力。
(1)求汽车在运动过程中发动机的输出功率;
(2)当汽车加速度大小为0.25m/s2时,求此时汽车的速度大小;
(3)求汽车在ETC收费岛AB段内行驶的时间。
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【题目】倾角为
的光滑绝缘斜面如图所示,在相隔为d的平行虚线
与
间有大小为
的匀强磁场,方向垂直斜面向下。一质量为
,电阻为
,边长为
的正方形单匝纯电阻金属线框,在斜面上某点由静止释放,当cd边刚进入磁场时,线框的加速度大小为
,方向沿斜面向下;线框ab边刚要离开磁场和cd边刚进入磁场时,cd边两端的电压相同。已知磁场的宽度d大于线框的边长L,不计空气阻力,重力加速度为g。求:
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(1)cd边刚进入磁场时,线框中的电流方向;
(2)cd边刚进入磁场时线框速度v多大;
(3)线框通过磁场的过程中,线框中产生的热量Q是多少。
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【题目】如图所示,质量为M的导热气缸倒置在带有开口的平台上,缸内有两个质量均为m的活塞A和B,活塞用轻杄相连,开始整个装置静止,且缸内气体温度为T0,气缸内底离平台高度为h,活塞A离平台高度为
、活塞B离平台的高度为
。现给缸内气体缓慢加热,活塞在缸内移动过程中始终与缸内壁紧密接触且无摩擦,活塞横截面积为S,不计活塞厚度,设重力加速度为g,大气压P0。求:
(I)当活塞B刚好要与平台接触时气体的温度多高?
(II)当气缸刚好要离开平台时,气体的温度为多高?
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【题目】如图甲所示,AB是以恒定速度v0顺时针传动的水平传送带,CD是以v=5m/s的恒定速度顺时针传动的倾斜传送带、其倾角θ=30°,倾斜传送带两端点C、D的高度差h=lm,C点与水平传送带在同一水平面,两传送带通过一段光滑的水平面相连。现将一质量m1=1kg的物块a(可视为质点)在A处放到水平传送带上,放置时初速度为零,经2s运送到水平传送带的最右端B处,从物块a放到水平传送带上开始计时,其速度-时间图象如图乙所示,物块a离开水平传送带之后与水平面上静止的另一质量m2=2g物块b(可视为质点)发生弹性碰撞,碰后物块b向右运动一小段距离后滑上倾斜传送带。已知两传送带均由不同的电动机带动,传送带与轮子间尤相对滑动,不计轮轴处的摩擦,两物块与倾斜传送带之间的动摩擦因数均为
,忽略两物块在水平面与传送带之间转移时的能量损失,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)两物块在水平面上碰撞后的速度大小分别是多少;
(2)由于传送物块b,带动倾斜传送带的电动机多消耗的电能;
(3)物块a与水平传送带因摩擦所产生的热量为多少。
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【题目】要测量某种合金的电阻率。
(1)若合金丝长度为L,直径为D,阻值为R,则其电阻率ρ=___,用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示,读数为___mm。
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(2)图乙是测量合金丝阻值的原理图,S2是单刀双掷开关。根据原理图在图丙中将实物连线补充完整_______________。
(3)闭合S1,当S2处于位置a时,电压表和电流表的示数分别为U1=1.35V,I1=0.30A;当S2处于位置b时,电压表和电流表的示数分别为U2=0.92V,I2=0.32A,根据以上测量数据判断,当S2处于位置___(选填“a”或“b”)时,测量相对准确,测量值Rx =___Ω.(结果保留两位有效数字)。
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【题目】2018年是中国航天里程碑式的高速发展年,是属于中国航天的“超级2018”。例如,我国将进行北斗组网卫星的高密度发射,全年发射18颗北斗三号卫星,为“一带一路”沿线及周边国家提供服务。北斗三号卫星导航系统由静止轨道卫星(同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成。图为其中一颗静止轨道卫星绕地球飞行的示意图。已知该卫星做匀速圆周运动的周期为T,地球质量为M、半径为R,引力常量为G。
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(1)求静止轨道卫星的角速度ω;
(2)求静止轨道卫星距离地面的高度h1;
(3)北斗系统中的倾斜同步卫星,其运转轨道面与地球赤道面有一定夹角,它的周期也是T,距离地面的高度为h2。视地球为质量分布均匀的正球体,请比较h1和h2的大小,并说出你的理由。
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【题目】如图,水平传送带以恒定速度顺时针转动,传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧。将小物块P轻放在传送带左端,P在接触弹簧前速度已达到v,与弹簧接触后弹簧的最大形变量为d。P的质量为m,与传送带之间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。从P开始接触弹簧到弹簧第一次达到最大形变的过程中
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A. P的速度一直减小
B. 传送带对P做功的功率一直减小
C. 传送带对P做的功W<μmgd
D. 弹簧的弹性势能变化量△Ek=
mv2+μmgd
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