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【题目】如图所示,固定于水平面上的足够长的金属框架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B0=2T,柜架的左端串有阻值为R=5Ω的定值电阻,框架的宽度L=0.5m,质量m=0.05kg,电阻不计的金属棒MN与导轨垂直并良好接触,金属棒与导轨之间的动摩擦因数μ=0.5,金属棒在F=0.5N的水平恒力作用下由静止开始沿框架向右运动,最后达到稳定速度。重力加速度大小为g,导轨的电阻不计。求:
(1)金属棒开始运动瞬间的加速度大小;
(2)金属棒达到的稳定速度大小;
(3)金属棒达到稳定速度后,某时刻的位置GH到框架左端的距离为x=7.5m,并将该时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,使金属棒中不产生感应电流,则t=2s时磁感应强度B为多大?
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【题目】通过科学实践,人们建立起了各种能量的概念,总结出了一些能量守恒的规律.势能是一种由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能量,如我们学过的重力势能和电势能就是典型代表.
(1)如图所示,光滑直导轨AB和BC在底部B处平滑连接,形成凹槽结构,导轨的A、C两端在同一水平面上,B到AC水平面距离为H.有一质量为m的小球(可视为质点)从B处以初速度v0(v0<)沿轨道向上运动,能使小球在凹槽轨道上一定范围内来回运动.已知重力加速度为g,以A、C两点所在水平面为零势能参考面,求小球在底部B处的机械能E机.
(2)静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和 d为已知量.一带负电粒子在电场中x轴上处,由静止开始,在电场力作用下沿x 轴做往复运动.已知该粒子质量为m、电荷量为-q,忽略重力.求:
a.粒子在x=0处的动能与电势能之和;
b.从静止开始,粒子第一次返回到处所用时间T.
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【题目】如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板上方有一磁感应强度为B的匀强磁场。电荷量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,从M点进入磁场后做匀速圆周运动,从N点离开磁场。忽略重力的影响。
(1)求匀强电场场强E的大小;
(2)求粒子从电场射出时速度ν的大小;
(3)求M、N两点间距L的大小;保持粒子不变,请你说出一种增大间距L的方法。
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【题目】举世瞩目的嫦娥四号,其能源供给方式实现了新的科技突破:它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能,也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板,光伏发电板在外太空将光能转化为电能。
某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系,图中定值电阻R0=5Ω,设相同光照强度下光伏电池的电动势不变,电压表、电流表均可视为理想电表。
(1)实验一:用一定强度的光照射该电池,闭合开关S,调节滑动变阻器R0的阻值,通过测量得到该电池的U-I如图丁曲线a,由此可知,该电源内阻是否为常数______(填“是”或“否”),某时刻电压表示数如图丙所示,读数为______V,由图像可知,此时电源内阻值为______Ω。
(2)实验二:减小实验一光照的强度,重复实验,测得U-I如图丁曲线,在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.0V,则在实验二中滑动变阻器仍为该值时,滑动变阻器消耗的电功率为______W(计算结果保留两位有效数字)
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【题目】如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,力传感器可直接测出连接滑块的细绳中的拉力,传感器下方悬挂钩码,每次都将滑块从A处由静止释放,气垫导轨摩擦阻力很小可忽略不计,由于遮光条的宽度很小,可认为遮光条通过光电门时速度不变。
(1)实验时,该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=______mm。然后他将滑块从A位置由静止释放,并测量释放时遮光条到光电门的距离L,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间,则滑块的加速度大小表达式为______(用题中所给的符号表示)
(2)实验时,一定要保证的条件或进行的操作是______(多选)
A.使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.测出钩码的重力
C.将气垫导轨调节水平
D.使细线与气垫导轨平行
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【题目】如图所示的电路中,电源电动势E=12 V,内阻r=0.5 Ω,电动机的电阻R0=1.0 Ω,电阻R1=2.0Ω。电动机正常工作时,电压表的示数U1=4.0 V,求:
(1)流过电动机的电流;
(2)电动机输出的机械功率;
(3)电源的工作效率。
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【题目】如图所示,一束光从空气中射向折射率n=的某种玻璃的表面,i表示入射角,光在真空中的传播速度c=3×108m/s,则下列说法中正确的是( )
A.当i>45°时会发生全反射现象
B.无论入射角是多大,折射角r都不会超过45°
C.欲使折射角r=30°应以i=45°的角度入射
D.当入射角tani=时,反射光线跟折射光线恰好垂直
E.光在该玻璃中的传播速度v=1.5×108m/s
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【题目】为了备战2022年北京冬奥会,一名滑雪运动员在倾角θ=30°的山坡滑道上进行训练,运动员及装备的总质量m=70 kg。滑道与水平地面平滑连接,如图所示。他从滑道上由静止开始匀加速下滑,经过t=5s到达坡底,滑下的路程 x=50 m。滑雪运动员到达坡底后又在水平面上滑行了一段距离后静止。运动员视为质点,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)滑雪运动员沿山坡下滑时的加速度大小a;
(2)滑雪运动员沿山坡下滑过程中受到的阻力大小f;
(3)滑雪运动员在全过程中克服阻力做的功Wf。
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【题目】如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先水平敲击A,A立即获得水平向右的初速度vA,在B上滑动距离L后停下。接着水平敲击B,B立即获得水平向右的初速度vB,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,相对静止前B的加速度大小为a1,相对静止后B的加速度大小为a2,此后两者一起运动至停下。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.
B.vA=
C.
D.从左边缘再次对齐到A、B停止运动的过程中,A和B之间没有摩擦力
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【题目】利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻,要求尽量减小实验误差:
(1)如图所示,应该选择的实验电路图是_____(选填“a”或“b”)。
(2)现有电流表(0~0.6A)、开关和导线若干,以及以下器材:
A.电压表(0~15V) B.电压表(0~3V)
C.滑动变阻器(0~30Ω) D.滑动变阻器(0~500Ω)
实验时,电压表应选用_____,滑动变阻器应选用_____。
(3)某同学记录的六组数据见下表,其中五组数据的对应点已经标在图中的坐标纸上,请标出第2组数据的对应点,并画出U-I图像。
(_______)
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 1.45 | 1.40 | 1.30 | 1.25 | 1.20 | 1.10 |
电流I/A | 0.06 | 0.12 | 0.24 | 0.26 | 0.36 | 0.48 |
(4)由图像可得:该电池的电动势E=__V,内阻r=_____Ω(小数点后保留2位数字)。
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