【題目】如圖所示,在水平桌面上放置一周長為L,質(zhì)量為m的近超導體(導體仍有微小電阻)圓環(huán),圓環(huán)的橫截面面積為S,電阻率為ρ。一磁鐵在外力作用下,從圓環(huán)正上方下移至離桌面高H處撤去外力,磁鐵恰好受力平衡,此時圓環(huán)中的感應電流大小為I,其所在處磁場的磁感應強度大小為B,方向與水平方向成角,經(jīng)過一段時間后,磁鐵會緩慢下移至離桌面高為h的位置,在此下移過程圓環(huán)中的感應電流可認為保持不變,設(shè)重力加速度g,則
A. 超導圓環(huán)的電流方向從上往下看為順時針方向
B. 磁鐵在H處受力平衡時,桌面對超導圓環(huán)的支持力為mg+BILcosθ
C. 磁鐵下移過程,近超導圓環(huán)產(chǎn)生熱量為BILcosθ(H–h)
D. 磁鐵下移過程,通過近超導圓環(huán)的電荷量為
【答案】BCD
【解析】
從上往下看,逆時針電流。故A錯誤;圓環(huán)所受到的安培力F=BIL,其豎直方向的分量F1=Fcosθ=BILcosθ,以圓環(huán)為研究對象,由平衡條件,得N=mg+BILcosθ,故B正確;設(shè)永磁體的質(zhì)量為M,以永磁鐵為研究對象,由平衡條件可知Mg=BILcosθ;由能量守恒,永磁鐵減少的重力勢能等于圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱。Q=Mg(H-h)=BILcosθ(H-h),故C正確;由焦耳定律Q=I2R△t 解得 ,因下移過程圓環(huán)中的電流可認為保持不變,所以通過超導圓環(huán)的電荷量 ,故D正確;
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【題目】某小組用如下實驗方案精確測量電阻的阻值。
(1)多用表粗測:選用多用電表的歐姆“×100”擋測量,發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大,因此需選擇歐姆______(填“×10”或“×1 k”)擋,并先___________再進行測量,之后多用電表的示數(shù)如圖1所示,測量結(jié)果為_______Ω。
(2)為了精確測量阻值,設(shè)計了如圖2所示電路,為順利完成實驗,除需要知道定值電阻阻值R0外還需要知道____________(填物理量及其符號),若電流表A1、A2的讀數(shù)分別為I1、I2,則待測電阻Rx的計算式為Rx=_____________。
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【題目】四個質(zhì)量均為m的小球,分別用三條輕繩和一根輕彈簧連接,處于平衡狀態(tài),如圖所示.現(xiàn)突然迅速剪斷輕繩A1、B1,讓小球下落,在剪斷輕繩的瞬間,設(shè)小球1、2、3、4的加速度分別用a1、a2、a3和a4表示,則( )
A. a1=g,a2=g,B. a3=2g,a4=0
C. a1=0,a2=2g,D. a3=g,a4=g
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【題目】如圖甲,真空中豎直放置兩塊相距為d的平行金屬板P、Q,兩板間加上如圖乙最大值為U0的周期性變化的電壓,在Q板右側(cè)某個區(qū)域內(nèi)存在磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向里的有界勻強磁場.在緊靠P板處有一粒子源A,自t=0開始連續(xù)釋放初速不計的粒子,經(jīng)一段時間從Q板小孔O射入磁場,然后射出磁場,射出時所有粒子的速度方向均豎直向上.已知電場變化周期T=,粒子質(zhì)量為m,電荷量為+q,不計粒子重力及相互間的作用力。求:
(1)t=0時刻釋放的粒子在P、Q間運動的時間;
(2)粒子射入磁場時的最大速率和最小速率;
(3)有界磁場區(qū)域的最小面積。
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【題目】如圖是某透明材料做的球殼,內(nèi)表面涂上特殊物質(zhì),使照射到內(nèi)表面的光能被全部吸收,通過實驗發(fā)現(xiàn),當內(nèi)、外表面的半徑分別是R、2R時,無論怎樣改變點光源S距球心O的距離,S射向球殼的光均恰好全部被內(nèi)表面吸收,已知真空中光速為c,求:
①透明材料的折射率;
②當光源S距離球心O為5R時,光源S射向球殼的光從S點到達內(nèi)表面的最短時間。
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【題目】某物理興趣小組的同學現(xiàn)在要測定由兩節(jié)新干電池組成電池組的電動勢和內(nèi)阻的大小,該同學根據(jù)實驗室提供的實驗器材設(shè)計了如圖1所示的原理圖,其中定值電阻R1=1.0 Ω、R0=2.0 Ω,毫安表的量程范圍為0~150 mA、內(nèi)阻大小為rmA=4Ω。試完成下列問題:
(1)請根據(jù)原理圖將圖2所示的實物圖連接好_______;
(2)實驗中電壓表所選的量程為0~3 V,某次測量中電壓表的讀數(shù)如圖3所示,則此次實驗中電壓表的讀數(shù)為U=________V;
(3)他們已經(jīng)將實驗中所測得的實驗數(shù)據(jù)描點,并作出了U–I圖象,如圖4所示。則電池組的電動勢為E=________V,內(nèi)阻為r=________Ω。(保留3位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,一端帶有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個光電門,與之相連的計時器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運動時間,與跨過定滑輪的輕質(zhì)細繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示掛鉤處所受的拉力.不計空氣阻力及一切摩擦.
(1)在探究“合外力一定時,加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時,要使測力計的示數(shù)等于小車所受合外力,操作中必須滿足________________;要使小車所受合外力一定,操作中必須滿足________________________.
實驗時,先測出小車質(zhì)量m,再讓小車從靠近光電門甲處由靜止開始運動,讀出小車在兩光電門之間的運動時間t.改變小車質(zhì)量m,測得多組m、t的值,建立坐標系描點作出圖線.下列能直觀得出“合外力一定時,加速度與質(zhì)量成反比”的圖線是________.
(2)如圖抬高長木板的左端,使小車從靠近光電門乙處由靜止開始運動,讀出測力計的示數(shù)F和小車在兩光電門之間的運動時間t0,改變木板傾角,測得多組數(shù)據(jù),得到的F-的圖線如圖所示.
實驗中測得兩光電門的距離L=0.80 m,砂和砂桶的總質(zhì)量m1=0.34 kg,重力加速度g取9.8 m/s2,則圖線的斜率為________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);若小車與長木板間的摩擦不能忽略,測得的圖線斜率將________(填“變大”、“變小”或“不變”).
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【題目】如圖所示的電路中,電源的電動勢E和內(nèi)阻r一定,A、B為平行板電容器的兩塊正對金屬板,R1為光敏電阻,R2為定值電阻。當R3的滑動觸頭P在a端時,閉合開關(guān)S,此時電流表A和電壓表V的示數(shù)分別為I和U。以下說法正確的是
A. 若僅將R3的滑動觸頭P向b端移動,則Ⅰ減小,U增大
B. 若僅增大A、B板間距離,則電容器所帶電荷量增大
C. 若僅用更強的光照射R1,則Ⅰ增大,U增大
D. 若僅用更強的光照射R1,則U變化量的絕對值與Ⅰ變化量的絕對值的比值不變
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【題目】如圖所示為研究電磁感應現(xiàn)象的一個實驗裝置圖,在螺線管兩側(cè)分別放置兩個條形磁鐵,螺線管導線接靈敏電流表構(gòu)成閉合回路。下列說法正確的是
A. 右邊磁鐵S極向右轉(zhuǎn)動的過程,有感應電流從a至b通過電流表
B. 右邊磁鐵S極向右轉(zhuǎn)動的過程,有感應電流從b至a通過電流表
C. 左邊磁鐵N極向左轉(zhuǎn)動的過程,有感應電流從b至a通過電流表
D. 右邊磁鐵S極向右轉(zhuǎn)動、同時從左邊磁鐵N極向左轉(zhuǎn)動的過程,有感應電流從b至a通過電流表
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