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【題目】如圖所示,間距為L=1m的兩條足夠長的平行金屬導軌與水平面的夾角為θ=37°,底端用電阻為R=0.8Ω的導體MN相連接,導軌電阻忽略不計.磁感應強度為B=1T的勻強磁場與導軌平面垂直,磁場區(qū)域上下邊界距離為d=0.85m,下邊界aa′和導軌底端相距為3d.一根質(zhì)量為m=1kg、電阻為r=0.2Ω的導體棒放在導軌底端,與導軌垂直且接觸良好,并以初速度v0 = 10m/s沿斜面向上運動,到達磁場上邊界bb′時,恰好速度為零.已知導軌與棒之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)導體棒通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱;
(2)導體棒從進入磁場到達上邊界所用的時間和回路中產(chǎn)生的感應電流的有效值;
(3)微觀上導體中的電子克服因碰撞產(chǎn)生的阻力做功,宏觀上表現(xiàn)為產(chǎn)生焦耳熱.試從微觀角度推導:當棒運動到磁場中某一位置時(感應電流為I),其電阻的發(fā)熱功率為P熱 =I2r(推導過程用字母表示)
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【題目】現(xiàn)代科學實驗證明了場的存在,靜電場與重力場有一定相似之處. 帶電體在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)與物體在重力場中的平拋運動類似.
(1)一質(zhì)量為m的小球以初速度v0水平拋出,落到水平面的位置與拋出點的水平距離為x.已知重力加速度為g,求拋出點的高度和小球落地時的速度大。
(2)若該小球處于完全失重的環(huán)境中,小球帶電量為+q,在相同位置以相同初速度拋出.空間存在豎直向下的勻強電場,小球運動到水平面的位置與第(1)問小球的落點相同.若取拋出點電勢為零,試求電場強度的大小和落地點的電勢.
(3)類比電場強度和電勢的定義方法,請分別定義地球周圍某點的“重力場強度EG”和“重力勢φG”,并描繪地球周圍的“重力場線”和“等重力勢線”.
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【題目】如圖所示區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁場的邊界由x軸和y=2sin(x)曲線圍成(x≤2 m),現(xiàn)把一邊長L=2 m的正方形單匝線框以水平速度v=10 m/s勻速地拉過該磁場區(qū),磁場區(qū)的磁感應強度為0.4 T,線框電阻R=0.5 Ω,不計一切摩擦阻力,則( )
A. 水平拉力F的最大值為8 N
B. 拉力F的最大功率為12.8 W
C. 拉力F要做25.6 J的功才能讓線框通過此磁場區(qū)
D. 拉力F要做12.8 J的功才能讓線框通過此磁場區(qū)
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【題目】如圖所示是一種質(zhì)譜儀的原理圖,離子源(在狹縫S1上方,圖中未畫出)產(chǎn)生的帶電粒子經(jīng)狹縫S1與S2之間的電場加速后,進入P1和P2兩板間相互垂直的勻強電場和勻強磁場區(qū)域.沿直線通過狹縫S3垂直進入另一勻強磁場區(qū)域,在洛倫茲力的作用下帶電粒子打到底片上形成一細條紋.若從離子源產(chǎn)生的粒子初速度為零、電荷量為+q、質(zhì)量為m,S1與S2之間的加速電壓為U1,P1和P2兩金屬板間距離為d,兩板間勻強磁場的磁感應強度為B1,測出照相底片上的條紋到狹縫S3的距離L.求:
(1)粒子經(jīng)加速電場加速后的速度v1;
(2)P1和P2兩金屬板間勻強電場的電壓U2;
(3)經(jīng)S3垂直進入的勻強磁場的磁感應強度B2.
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【題目】用如圖所示的裝置可以驗證動量守恒定律.
(1)實驗中質(zhì)量為的入射小球和質(zhì)量為的被碰小球的質(zhì)量關(guān)系是_______(選填“大于”、“等于”、“小于”)
(2)圖中O點是小球拋出點在地面上的投影實驗時,先讓入射小球多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP然后,把被碰小球靜置于軌道的水平部分,再將入射小球從斜軌上S位置靜止釋放,與小球相碰,并多次重復本操作.接下來要完成的必要步驟是______.(填選項前的字母)
A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量、
B.測量小球開始釋放的高度h
C.測量拋出點距地面的高度H
D.分別通過畫最小的圓找到、相碰后平均落地點的位置M、N
E.測量平拋射程OM、ON
(3)若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為____________________________(用(2)中測量的量表示);
(4)經(jīng)過測定,,,小球落地的平均位置距O點的距離如圖所示.若用長度代表速度,則兩球碰撞前“總動量”之和為_______g·cm,兩球碰撞后“總動量”之和為_______g·cm.
(5)用如圖裝置也可以驗證碰撞中的動量守恒,實驗步驟與上述實驗類似.圖中D、E、F到拋出點B的距離分別為.若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為_______
A.
B.
C.
D.
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【題目】用如圖所示的多用電表進行如下實驗.
(1)將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大.為了得到比較準確的測量結(jié)果,請從下列選項中挑出合理的步驟,并按_______(填選項前的字母)的順序進行操作,再將兩表筆分別與待測電阻相接,進行測量.
A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置
B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置
C.將兩表筆短接,旋動部件T,對電表進行校準
(2)測量二極管的正向?qū)娮钑r,紅表筆應接二極管的_______(填“正極”、“負極”)
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【題目】發(fā)光二極管,也就是LED,是一種固態(tài)的半導體器件,它可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能.LED的核心是一個半導體晶片。半導體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導體,空穴濃度高,另一部分是N型半導體,自由電子濃度高。這兩種半導體連接起來,它們之間就形成一個“P-N結(jié)”.當電流通過晶片時,電子就會被推向P區(qū),在P區(qū)里電子跟空穴復合,以光子的形式發(fā)出能量,就發(fā)光了.不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同,電子和空穴復合時釋放出的能量也不同。下列說法正確的是( )
A. 發(fā)光二極管的發(fā)光原理與普通白熾燈的發(fā)光原理相同
B. 發(fā)光二極管的發(fā)光原理與普通日光燈的發(fā)光原理相同
C. 電子和空穴復合時釋放出的光子能量越大,則發(fā)出光的波長越短
D. 紅光發(fā)光二極管發(fā)出紅光的頻率比藍光發(fā)光二極管發(fā)出藍光的頻率大
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【題目】如圖所示,滑塊A以一定的初速度從粗糙斜面體B的底端沿斜面向上滑,然后又返回,整個過程中斜面體B與地面之間沒有相對滑動。那么滑塊向上滑和向下滑的兩個過程中( )
A. 滑塊向上滑動的加速度等于向下滑動的加速度
B. 滑塊向上滑動的時間等于向下滑動的時間
C. 斜面體B受地面的支持力大小始終等于A與B的重力之和
D. 滑塊上滑過程中損失的機械能等于下滑過程中損失的機械能
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【題目】如圖所示,(a)→(b)→(c)→(d)→(e)過程是交流發(fā)電機發(fā)電的示意圖,線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上,cd邊連在金屬滑環(huán)L上,用導體制成的兩個電刷分別壓在兩個滑環(huán)上,線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路連接.下列說法正確的是
A. 圖(a)中,線圈平面與磁感線垂直,磁通量變化率最大
B. 從圖(b)開始計時,線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系是
C. 當線圈轉(zhuǎn)到圖(c)位置時,感應電流最小,且感應電流方向改變
D. 當線圈轉(zhuǎn)到圖(d)位置時,感應電動勢最小,ab邊感應電流方向為b→a
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【題目】如圖所示,MN為半圓形玻璃磚的對稱軸.O為玻璃磚圓心,某同學在與MN平行的直線上插上兩根大頭針P1、P2,在MN上插大頭針P3,從P3一側(cè)透過玻璃磚觀察P1、P2的像,調(diào)整P3位置使P3能同時擋住P1、P2的像,確定了的P3位置如圖所示,他測得玻璃磚直徑D=8 cm,P1、P2連線與MN之間的距離d1=2 cm,P3到O的距離d2=6.92 cm。取=1.73。求該玻璃磚的折射率。
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