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【題目】如圖所示,厚度為h、寬為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的前后側(cè)面磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中,當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí),在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)電勢(shì)差U、電流I(方向如圖)和B關(guān)系為,式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù)。霍爾效應(yīng)可解釋如下:外部磁場(chǎng)的洛侖茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè),在導(dǎo)體板的另一側(cè)出現(xiàn)多余的正電荷,從而形成橫向電場(chǎng),橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛侖茲力方向相反的靜電力,當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時(shí),導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差。設(shè)電流I是由電子定向流動(dòng)形成的,電子的平均定向速度為υ,電荷量為e,導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù)為n;卮鹣铝袉栴}:
(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢(shì) 填“高于”、“低于”或“等于”)下側(cè)面的電勢(shì)。
(2)求霍爾系數(shù)k的表達(dá)式,寫出必要的推導(dǎo)過程。
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【題目】如圖所示,水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)A端固定,B端左右可調(diào),將彈簧左端與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)固定,右端 有一可視為質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量為2kg的滑塊緊靠彈簧(未與彈黃連接),彈簧壓縮量不同時(shí), 將滑塊彈出去的速度不同.圓弧軌道固定在地面并與一段動(dòng)摩擦因素為0.4的粗糙水平地面相切D點(diǎn),AB段最長時(shí),BC兩點(diǎn)水平距離xBC=0.9m,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)距地面髙度h=0.53m,圓弧半徑R=0.4m,θ=37°,已知 sin37° =0.6, cos37° =0.8.完成下列問題:
(1)軌道末端AB段不縮短,壓縮彈黃后將滑塊彈出,滑塊經(jīng)過點(diǎn)速度vB=3m/s,求落到C點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角;
(2)滑塊沿著圓弧軌道運(yùn)動(dòng)后能在DE上繼續(xù)滑行2m,求滑塊在圓弧軌道上對(duì)D點(diǎn)的壓力大。
(3)通過調(diào)整彈簧壓縮量,并將AB段縮短,滑塊彈出后恰好無碰撞從C點(diǎn)進(jìn)入圓弧 軌道,求滑塊從平臺(tái)飛出的初速度以及AB段縮短的距離.
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【題目】某電視臺(tái)正在策劃的“快樂向前沖”節(jié)目的場(chǎng)地設(shè)施,如圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動(dòng)懸掛器,可以載人(人可看作質(zhì)點(diǎn))運(yùn)動(dòng),下方水面上漂浮著一個(gè)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為R=1m鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤軸心離平臺(tái)的水平距離為L,平臺(tái)邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差H=3.2m.選手抓住懸掛器后,按動(dòng)開關(guān),在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下從A點(diǎn)沿軌道做初速度為零,加速度為a =2 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng).起動(dòng)后2 s懸掛器脫落.已知人與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g=10 m/s2.
(1)求人隨懸掛器水平運(yùn)動(dòng)的位移大小和懸掛器脫落時(shí)人的速率;
(2)若選手恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上,求L的大小;
(3)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對(duì)轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在任何位置都不會(huì)被甩下轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍?
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【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至距地面高度為h1的近地軌道上,在衛(wèi)星經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火,實(shí)施變軌,進(jìn)入遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上,然后在B點(diǎn)再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步軌道,如圖所示,已知同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期為T,地球的半徑為R,地球表面重力加速度為g.
(1)求出衛(wèi)星在近地點(diǎn)A的加速度大小a;
(2)求出遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度h2;
(3)列出計(jì)算衛(wèi)星在橢圓軌道上的周期T'的表達(dá)式.
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【題目】如圖所示,BC為半徑R=0.8m的四分之一圓弧固定在水平地面上,AB為水平軌道,兩軌道在B處相切連接。AB軌道上的滑塊P通過不可伸長的輕繩與套在豎直光滑細(xì)桿的滑塊Q連接。P、Q均可視為質(zhì)點(diǎn)且圓弧軌道C點(diǎn)與豎直桿間距離足夠遠(yuǎn),開始時(shí),P在A處,Q在與A同一水平面上的E處,且繩子剛好伸直處于水平,固定的小滑輪在D處,DE=0.35m,現(xiàn)把Q從靜止釋放,當(dāng)下落h=0.35m時(shí),P恰好到達(dá)圓弧軌道的B點(diǎn),且剛好對(duì)B無壓力,并且此時(shí)繩子突然斷開,取g=10m/s2。求:
(1)在P到達(dá)B處時(shí),P、Q的速度大小分別為多少(結(jié)果可保留根式);
(2)滑塊P、Q落地的時(shí)間差。
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【題目】如圖甲所示,用細(xì)線豎直拉著包有白紙的質(zhì)量為m(kg)的圓柱棒,蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后,圓柱棒豎直自由下落,毛筆就在圓柱棒表面的紙上畫出記號(hào),如圖乙所示,設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng).測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為20.0mm,44.0mm,68.0mm,92.0mm,116.0mm,140.0mm,已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣,根據(jù)以上內(nèi)容,回答下列問題:
①圖乙中的______端是圓柱體的懸掛端(填“左”或“右”);
②根據(jù)圖乙所給的數(shù)據(jù),可知毛筆畫下記號(hào)D時(shí),圓柱棒下落的速度vD="________m/s;" 圓柱棒豎直下落的加速度為________m/s2
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【題目】設(shè)地球赤道半徑為R,衛(wèi)星a的圓形軌道離地面高度為0.65R,地球同步衛(wèi)星b離地面高度為5.6R,兩衛(wèi)星共面且旋轉(zhuǎn)方向相同。某時(shí)刻衛(wèi)星a恰好出現(xiàn)在赤道上某建筑物c的正上方,地面重力加速度大小為g,則
A. a、b線速度大小之比為2:1
B. a、c角速度之比為4:1
C. b、c向心加速度大小之比33:5
D. a下一次通過c正上方所需時(shí)間為
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【題目】用如圖所示的裝置來探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。兩個(gè)變速輪塔通過皮帶連接,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動(dòng),槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)鋼球的壓力提供向心力,鋼球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降,從而露出標(biāo)尺,標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)鋼球所受向心力的比值。
如圖是探究過程中某次實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置的狀態(tài)。
(1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m關(guān)系時(shí),要保持______相同。
A. ω和r B. ω和m C. m和r D. m和F
(2)若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值為1∶9,與皮帶連接的兩個(gè)變速輪塔的半徑之比為_______。
A. 1∶3 B. 3∶1 C. 1∶9 D. 9∶1
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【題目】如圖甲所示,某同學(xué)在“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中,先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定,玻璃磚平放在白紙上,然后在白紙上確定玻璃磚的界面和。O為直線AO與的交點(diǎn)。在直線OA上豎直地插上兩枚大頭針。
①該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有__________
A.插上大頭針,使僅擋住的像
B.插上大頭針,使擋住的像和的像
C.插上大頭針,使僅擋住
D.插上大頭針,使擋住和、的像
②某同學(xué)做“測(cè)定玻璃折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí),完成光路圖后,由于沒有量角器,借助圓規(guī)以O為圓心畫圓,分別交入射光線于A點(diǎn),交連線延長線于C點(diǎn).分別過A點(diǎn)、C點(diǎn)作法線的垂線交于B點(diǎn)、D點(diǎn),則需要測(cè)量的物理量為_______的長度、_______的長度(用圖乙中字母表示)。則此玻璃磚的折射率n= ________。(用表示)
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【題目】如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上,沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的兩個(gè)物體A和B,它們分居圓心兩側(cè),與圓心距離分別為RA=r,RB=2r,與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),下列說法正確的是( )
A. 此時(shí)繩子張力為3μmg
B. 此時(shí)圓盤的角速度為
C. 此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外
D. 此時(shí)燒斷細(xì)線,A仍相對(duì)盤靜止,B將做離心運(yùn)動(dòng)
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