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【题目】如图所示,足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m,电阻可忽略不计,其所在平面与水平面成θ=37°角。有一磁感应强度B=0.8T的匀强磁场,方向垂直于导体框平面。一根质量m=0.4kg、电阻R=1Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上,某时刻起将导体棒由静止释放。已知导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)
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(1)求导体棒运动过程中的最大速度;
(2)从导体棒开始下滑到速度刚达到最大值的过程中,通过导体棒横截面的电量q=4C,求导体棒在此过程中发的电热.
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【题目】某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律,已知重力加速度为g。
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(1)该实验需要直接测量的物理量是
A、重锤的质量
B、重锤下落的高度
C、重锤底部距水平地面的高度
D、与下落高度对应的重锤的瞬时速度
(2)选用一条点迹清晰且第一、二点间距离约为
的纸带验证机械能守恒定律,如图乙所示,图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始计时点,点F是第n个点,设相邻点间的时间间隔为T,实验中计算点F速度
的表达式是 。
A、![]()
B、![]()
C、![]()
D、![]()
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(3)测得
、
、
分别为
、
、
,重锤质量
,
,从打点O到打下点F的过程中,重锤重力势能的减少量
J,动能的增加量
J(
取
,结果保留三位有效数字)。
(4)由此可得出的实验结论是 。
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【题目】如图甲所示,正方形导线框固定在匀强磁场中,磁感线方向与导线框所在平面垂直磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,其中B0、t0均为已知量。已知导线框的边长为L,总电阻为R,则下列说法中正确的是
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A. t0时刻,ab边受到的安培力大小为![]()
B. 0~t0时间内,导线框中电流的方向始终为badcb
C. 0~t0时间内,通过导线框的电荷量为![]()
D. 0~t0时间内,导线框产生的热量为![]()
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【题目】图甲为远距离输电示意图,升压变压器原副线圈匝数比为n1∶n2=1∶l00,降压变压器原副线圈匝数比为n3∶n4=10∶1,远距离输电线的总电阻r=100Ω.若升压变压器的输入电压如图乙所示,输入功率为P1= 750kW.求:
(1)输电线路损耗功率△P;
(2)用户端电压U4.
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【题目】如图所示,左侧正方形区域ABCD有竖直方向的匀强电场和垂直纸面方向的磁场,右侧正方形区域CEFG有电场,一质量为m,带电量为+q的小球,从距A点正上方高为L的O点静止释放进入左侧正方形区域后做匀速圆周运动,从C点水平进入右侧正方形区域CEFG.已知正方形区域的边长均为L,重力加速度为g,求:
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(1)左侧正方形区域的电场强度E1和磁场的磁感应强度B;
(2)若在右侧正方形区域内加竖直向下的匀强电场,能使小球恰好从F点飞出,求该电场场强E2的大小;
(3)若在右侧正方形区域内加水平向左的匀强电场,场强大小为
(k为正整数),试求小球飞出该区域的位置到G点的距离.
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【题目】图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO’匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与阻值R=10Ω的电阻连接,与电阻并联的交流电压表为理想电压表示数是10V.图乙是矩形线圈中磁通量φ随时间t变化的图像.下列说法正确的是()
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A. 电阻R上消耗的电功率为20W
B. t=0.02s时电阻R两端的电压瞬时值为零
C. 电阻R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos100πt(V)
D. 通过电阻R的电流i随时间t变化的规律是i=1.41cos50πt(A)
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【题目】如图所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,圆心为O,圆环左侧固定连接一根长为2R的水平的光滑杆,其延长线过圆的直径.质量为m的小球A套在圆环上,轻弹簧左端固定,质量为m的滑块B接在弹簧右端,弹簧套在杆上,小球A和滑块B之间再用长为2R的轻杆通过铰链分别连接,弹簧原长为2R.初始时小球A处于圆环最高点,弹簧的弹性势能为Ep,已知重力加速度为g,不计一切摩擦,A、B均可视为质点.
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(1)A处于圆环最高点时,为了维持系统平衡,在A上施加一个水平向左大小为F的力,求此时弹簧的弹力大小;
(2)撤去F,由静止释放A,求A运动到最右侧时速度v的大小;
(3)求小球A从最高点滑到圆环最右侧过程中,杆对A做的功.
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【题目】[选修模块3-3]封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态C,其体积V与热力学温度T关系如图所示,该气体的摩尔质量为M,状态A的体积为V0,温度为T0,O、A、C三点在同一直线上,阿伏伽德罗常数为NA.
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(1)下列说法正确的有
A.A→B过程中,速度小的气体分子数增加
B.A→B过程中,每个气体分子的动能都增大
C.B→C过程中,气体的内能不变
D.B→C过程中,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
(2)在A→C过程中,气体对外做功为5J,内能增加9J,则气体 (选“吸收”或“放出”)热量 J.
(3)在状态C,该气体的密度为ρ,体积为2V0,则状态C的温度为多少?该气体的分子数为多少?
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【题目】图甲是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS力传感器实验装置的示意图,其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在圆盘上(未画出),圆周轨道的半径为r,力传感器测定的是向心力F的大小,光电传感器测定的是圆柱体的线速度v的大小,图乙为实验测得的数据及根据实验数据作出的F-v, F-v2, F-v3三个图象:
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(1)用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系,保持圆柱体质量不变,半径r=0.2m,根据测得的数据及三个图象,可得出向心力F和圆柱体速度v的定量关系式_____
(2)为了研究F和r成反比的关系,实验时除了保持圆柱体质量不变外,还应保持____不变
(3)根据向心力公式以及上面的图线可以推算出圆柱体质量为_____kg. (保留两位小数)
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【题目】一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场轴线匀速转动时产生的正弦式交变电流,其电动势的变化规律如图线a所示。当调整线圈转速后,电动势的变化规律如图线b所示。以下关于这两个正弦式电流的说法正确的是( )
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A. 图线a电动势的有效值为
V
B. 线圈先后两次转速之比为2:3
C. 在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零
D. 图线b电动势的瞬时值表达式为e=100sin
πt(V)
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