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【題目】能量轉(zhuǎn)化和守恒是自然界的一條普遍規(guī)律,在電磁感應現(xiàn)象中也不例外:
(1)如圖所示,兩根光滑的長直金屬導軌MN、PQ平行置于同一水平面上,導軌間距為L,電阻不計,NQ處接有阻值為R的電阻。長度也為L,阻值為r 的金屬棒ab 垂直于導軌放置,導軌處于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中。ab在外力作用下以速度v勻速向右運動且與導軌保持良好接觸:
①求ab所受安培力的大小FA;
②證明:外力的功率P外與感應電流的功率P電相等;并簡要說明:在上述電路中,能量是如何轉(zhuǎn)化的?
(2)如圖所示,在水平面上固定兩光滑的長直平行金屬導軌MN、PQ,導軌間距為L,導軌的電阻忽略不計,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面。長度均為L、電阻均為r、質(zhì)量分別為m1、m2的兩根金屬桿ab、cd垂直導軌置于導軌上。開始時ab桿以初速度v0向靜止的cd桿運動,最終兩桿達到共同速度。求cd桿由靜止至達到共同速度的過程中回路中產(chǎn)生的電能,小王同學的解法如下:
對于ab、cd兩桿組成的系統(tǒng),由動量守恒定律得
由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知,回路中產(chǎn)生的電能等于系統(tǒng)減少的機械能,故
你認為小王的解法是否正確?如不正確,請給出正確的解法。
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【題目】如圖所示,一玩滑板的小孩(可視為質(zhì)點)質(zhì)量為m = 30kg,他在左側(cè)平臺上滑行一段距離后水平飛出平臺,恰能沿圓弧切線從A點進入光滑豎直圓軌道,A、B為圓弧兩端點,其連邊線水平。已知圓弧半徑R = 1.0m,對應的圓心角為106°,平臺與AB連線的高度差h = 0.8m,取g = 10m/s2,求:
(1)小孩水平飛出平臺的速度大小;
(2)小孩經(jīng)過O點時對軌道的壓力。
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【題目】某實驗小組同學利用如圖甲所示的裝置“探究滑塊(含遮光條)的動能變化與合外力做功關系”。
實驗主要步驟如下
①在水平桌面上放置氣墊導軌,并將滑塊調(diào)到平衡狀態(tài);
②用游標卡尺測量遮光條的寬度d;
③由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離L;
④用天平稱出滑塊和遮光條的總質(zhì)量M、托盤和砝碼的總質(zhì)量m,且m遠小于M。
⑤將滑塊移至光電門1右側(cè)某處,釋放滑塊,托盤落地前遮光條已通過光電門2。從數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1的時間△t1,通過光電門2的時間△t2;
回答下列問題:
(1)為了調(diào)節(jié)滑塊處于平衡狀態(tài),不掛細線和托盤,接通氣源,輕推滑塊,如果遮光條通過光電門1的時間為t1,通過光電門2的時間為t2。當滿足t1___________t2(填“>”、“=”、“<”)時,則表示滑塊已調(diào)至平衡狀態(tài)。
(2)該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d=___________mm。
(3)已知重力加速度為g,以滑塊(包含遮光條)為研究對象,在實驗誤差允許的范圍內(nèi),若滿足關系式___________(用測量的物理量的字母表示),則可認為滑塊(含遮光條)的動能變化與合外力做功相等。
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【題目】在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中,某同學按照如下步驟進行操作:
a.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;
b.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端檢上兩條細繩形成結(jié)點,細繩的另一端系著繩套;
c.如圖甲,用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使結(jié)點到達某一位置O,記錄結(jié)點位置和兩個彈賛測力計的示數(shù)、兩根細繩的方向;
d.按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示,并以F1和F2為鄰邊作平行四邊形,畫出它們所夾的對角線。
e.只用一個彈簧測力計通過細繩套拉橡皮條,_________;并按同一標度作出這個力F的圖示;f.比較和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論。
(1)把步驟e中的內(nèi)容補充完整___________。
(2)本實驗中步驟c和e兩次拉橡皮條的過程,主要體現(xiàn)了下列哪種科學方法_______。
A.理想實驗法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.建立物理模型法
(3)下列操作有利于減小實驗誤差的是________(填字母代號)。
A.實驗前將兩彈簧測力計調(diào)零后水平互鉤對拉,選擇兩個讀數(shù)相同的測力計
B.拴在橡皮條上的兩條細繩必須等長,并且要盡量長一些
C.彈簧測力計、細繩、橡皮條都應與木板平行
D.用兩彈簧測力計同時拉橡皮條時,兩彈簧測力計的示數(shù)之差應盡可能大
E.在記錄力的方向時,標記同一細繩方向的兩點要遠些
(4)圖乙是該同學在白紙上根據(jù)實驗數(shù)據(jù)用同一標度畫出的圖示,如果沒有操作失誤,圖乙中的F與兩力中,方向一定沿AO方向的是_________。
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【題目】手電筒里的兩節(jié)干電池(串聯(lián))用久了,燈泡發(fā)出的光會變暗,這時我們會以為電池沒電了。但有人為了“節(jié)約”,在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用。設一節(jié)新電池的電動勢E1=1.5V,內(nèi)阻r1=0.3Ω;一節(jié)舊電池的電動勢E2=1.2V,內(nèi)阻r2=4.3Ω。手電筒使用的小燈泡的電阻R=4.4Ω。求:
(1)當使用兩節(jié)新電池時,燈泡兩端的電壓;
(2)當使用新、舊電池混裝時,燈泡兩端的電壓及舊電池的內(nèi)阻r2上的電壓;
(3)根據(jù)上面的計算結(jié)果,分析將新、舊電池搭配使用是否妥當。
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【題目】如圖所示,光滑水平面OB與足夠長粗糙斜面BC交于B點.輕彈簧左端固定于豎直墻面,用質(zhì)量為m1的滑塊壓縮彈簧至D點,然后由靜止釋放滑塊,滑塊脫離彈簧后經(jīng)B點滑上斜面,上升到最大高度,并靜止在斜面上.換用相同材料、質(zhì)量為m2的滑塊(m2>m1)壓縮彈簧至同一點D后,重復上述過程.不計滑塊經(jīng)過B點時的機械能損失,下列說法正確的是( )
A. 兩滑塊到達B點的速度相同
B. 兩滑塊沿斜面上升過程中的加速度相同
C. 兩滑塊上升到最高點的過程中克服重力做的功相同
D. 兩滑塊上升到最高點的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量相同
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【題目】利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,要求盡量減小實驗誤差:
(1)如圖所示,應該選擇的實驗電路圖是_____(選填“a”或“b”)。
(2)現(xiàn)有電流表(0~0.6A)、開關和導線若干,以及以下器材:
A.電壓表(0~15V) B.電壓表(0~3V)
C.滑動變阻器(0~30Ω) D.滑動變阻器(0~500Ω)
實驗時,電壓表應選用_____,滑動變阻器應選用_____。
(3)某同學記錄的六組數(shù)據(jù)見下表,其中五組數(shù)據(jù)的對應點已經(jīng)標在圖中的坐標紙上,請標出第2組數(shù)據(jù)的對應點,并畫出U-I圖像。
(_______)
序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
電壓U/V | 1.45 | 1.40 | 1.30 | 1.25 | 1.20 | 1.10 |
電流I/A | 0.06 | 0.12 | 0.24 | 0.26 | 0.36 | 0.48 |
(4)由圖像可得:該電池的電動勢E=__V,內(nèi)阻r=_____Ω(小數(shù)點后保留2位數(shù)字)。
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【題目】A、B為電場中一直線上的兩個點,帶正電的點電荷只受電場力的作用,從A點以某一初速度做直線運動到B點,其電勢能Ep隨位移x的變化關系如圖所示.則從A到B過程中,下列說法正確的是( )
A. 點電荷的速度先增大后減小
B. 空間電場是某負點電荷形成的
C. 電荷所受電場力先減小后增大
D. 空間各點的電勢先升高后降低
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【題目】用如圖所示的多用電表測量電阻,要用到選擇開關K和兩個部件S、T。請根據(jù)下列步驟完成電阻測量:
①旋動部件________,使指針對準電流的"0"刻線。
②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋"×l00"的位置。
③將插入"十"、"-"插孔的表筆短接,旋動部件_______,使指針對準電阻的________ (填"0刻線"或"∞刻線")。
④將兩表筆分別與待測電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小。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_______的順序避行操作,再完成讀數(shù)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.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩恨引線相接
D.將兩表筆短接,旋動合適部件,對電表進行校準
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【題目】電磁炮是目前許多國家熱衷發(fā)展的一種新式武器,其工作原理如圖所示。當兩平行導軌接入電源時,強電流從一導軌流入,經(jīng)滑塊(炮彈)從另一導軌流回時,在兩導軌平面間產(chǎn)生強磁場,磁感應強度大小與電流成正比。通有電流的滑塊在安培力的作用下(不計阻力)加速一段距離后,炮彈會以很大的動能射出。關于電磁炮,下列說法正確的是( )
A.當水平放置的平行導軌通有如圖所示的電流時,導軌間的磁場方向豎直向下
B.當回路中電流一定時,炮彈將做勻加速直線運動
C.若只將電流增大2倍,炮彈射出的動能也會增大2倍
D.若只將導軌長度增大2倍,炮彈射出的動能會增大4倍
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