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【题目】(18分)如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m=0.02kg,电阻均为R=0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止。取g=10m/s2,问
⑴通过棒cd的电流I是多少,方向如何?
⑵棒ab受到的力F多大?
⑶棒cd每产生Q=0.1J的热量,力F做的功W是多少?
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【题目】如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与两阻值相等的定值电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一质量为m的导体棒ab,其电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,给导体棒一个初速度,使之沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,导体棒受到的安培力的大小为F.此时( )
A.电阻R1消耗的电功率为
B.电阻R2消耗的电功率为
C.整个装置摩擦生热的功率为μmgvcosθ
D.整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcosθ)v
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【题目】用如右图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调,电源的正负极也可以对调,分别用a、b、c三束单色光照射,调节A、K间的电压U,得到光电流I与电压U的关系如图乙所示,由图可知
A. 单色光a和c的频率相同,且a光更弱些,b光频率最大
B. 单色光a和c的频率相同,且a光更强些,b光频率最大
C. 单色光a和c的频率相同,且a光更弱些,b光频率最小
D. 单色光a和c的频率不同,且a光更强些,b光频率最小
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【题目】某同学用实验探究摩擦力,他的实验步骤如下:将一质量m=3.75 kg的木块置于水平桌面上,用细绳将木块和弹簧测力计连接起来;沿水平方向拉弹簧测力计,随着拉力逐渐增大,木块由静止开始运动,一段时间后停止拉动;在整个过程中,记下弹簧测力计的示数,将实验得到的数据绘成F-t图像(g取10m/s2)下列有关这个实验的几个说法,其中正确的是
A.木块与桌面间的最大静摩擦力为3N
B.木块受到的最大静摩擦力比滑动摩擦力大
C.木块与桌面间的动摩擦因数为0.08
D.0~6 s内木块一直受到静摩擦力的作用
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【题目】如图所示为一倾角θ=37°足够长的斜面,将一质量m=1kg的物体在斜面上由静止释放,同时施加一沿斜面向上的恒定拉力,拉力大小F=15N,1s后物体的速度沿斜面向上,大小为5m/s,(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
(1)求物体与斜面间动摩擦因数μ;
(2)若在物体的速度为5m/s时撤去力F,求撤掉力F后0.8s内的位移.
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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(沿水平方向)匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=10Ω连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电压表,示数是10 V。图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象。则
A. 此交流发电机的电动势平均值为10V
B. t=0.02 s时R两端的电压瞬时值为零
C. R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10cosl00πtV
D. 当ab边速度方向向上时,它所受安培力的方向也向上
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【题目】滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力N垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止)。某次运动中,在水平牵引力的作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图所示),滑板做匀速直线运动,相应的k=54 kg/m,人和滑板的总质量为108 kg,试求:(重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,忽略空气阻力)
(1)水平牵引力F的大小;
(2)滑板的速率。
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【题目】如图所示,一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置,板长为L,板间距离为d,距板右端L处有一竖直屏M. 一带电荷量为q、质量为m的质点以初速度v0沿中线射入两板间,最后垂直打在M上,则下列结论正确的是(已知重力加速度为g)
A. 两极板间电压为
B. 板间电场强度大小为
C. 整个过程中质点的重力势能增加
D. 若仅增大两极板间距,则该质点不可能垂直打在M上
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【题目】用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验中“等效替代”的含义是________。
A.橡皮筋可以用细绳替代
B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿着AO方向的是________。
(3)完成该实验的下列措施中,能够减小实验误差的是________。
A.拉橡皮筋的绳细一些且长一些
B.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行
C.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
D.使拉力F1和F2的夹角很小
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【题目】如图甲所示,在研究弹力和弹簧伸长量的关系时,把弹簧上端固定在横梁上,下端悬吊不同重力的砝码,用刻度尺测量弹簧的长度,把弹簧的伸长Δx和弹簧弹力F的关系在F-Δx坐标系中描点如图乙所示。
(1)从坐标系中的实验数据可知,该弹簧的劲度系数是________(精确到两位有效数字)。
(2)关于实验注意事项,以下哪项是没有必要的?(填入字母序号)________。
A.悬吊砝码后,在砝码静止后再读数
B.弹簧的受力不超过它的弹性限度
C.尽量减小弹簧和横梁之间的摩擦
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