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【題目】超導磁懸浮列車是利用超導體的抗磁作用使列車車體向上浮起,同時通過周期性地變換磁極方向而獲得推進動力的新型交通工具.其推進原理可以簡化為如圖所示的模型:在水平面上相距L的兩根平行直導軌間,有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2,且B1=B2=B,每個磁場的寬都是s,相間排列,所有這些磁場都以速度V向右勻速運動.這時跨在兩導軌間的長為L、寬為s的金屬框abcd(懸浮在導軌上方)在磁場力作用下也將會向右運動.設金屬框中ad和bc電阻均為R,ab和cd的電阻忽略不計。運動中所受到的阻力恒為f,則金屬框的最大速度為多少?
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【題目】如圖所示,MN、PQ為足夠長的平行導軌,間距L=0.5m。導軌平面與水平面間的夾角θ=37°。NQ⊥MN,NQ間連接有一個R=3Ω的電阻。有一勻強磁場垂直于導軌平面,磁感強度為B0=1T。將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導軌上,且與導軌接觸良好,金屬棒的電阻r=2Ω,其余部分電阻不計,F(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與NQ平行。已知金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,當金屬棒滑行至cd處時速度大小開始保持不變,cd 距離NQ為s=2m。試解答以下問題:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0. 8)
(1)金屬棒達到穩(wěn)定時的速度是多大?
(2)從靜止開始直到達到穩(wěn)定速度的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少?
(3)若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0,從此時刻起,讓磁感強度逐漸減小,可使金屬棒中不產(chǎn)生感應電流,則t=1s時磁感應強度應為多大?
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【題目】在如圖所示的四種電場中,分別標記有a、b兩點。其中a、b兩點的電勢相等,電場強度大小相等、方向也相同的是 ( )
A. 甲圖:與點電荷等距的a、b兩點
B. 乙圖:兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點
C. 丙圖:點電荷與帶電平板形成的電場中平板上表面的a、b兩點
D. 丁圖:勻強電場中的a、b兩點
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【題目】(1)為探究彈簧的彈力與形變量的關(guān)系(形變在彈性限度之內(nèi)),甲同學設計了如下實驗,裝置圖如下:
第一步,調(diào)節(jié)彈簧與力傳感器和滑塊連接點位置,使彈簧與氣墊導軌平行。
第二步,調(diào)節(jié)氣墊導軌處于水平。調(diào)節(jié)氣墊導軌的螺釘,若 ,則表示氣墊導軌已經(jīng)調(diào)整水平。并記錄此時滑塊的位置。
第三步,把沙桶和滑塊通過快過定滑輪的細線鏈接起來,調(diào)節(jié)滑輪高低使得細線與導軌平行。
第四步,往沙桶里加入適量的細沙,記錄滑塊靜止時的位置及力傳感器的示數(shù)。
第五步,重復第四步實驗多次,依次記錄滑塊的位置、……及相應的力傳感器的示數(shù)、……。
第六步,在坐標紙上作出F與圖像,如上圖,則可得結(jié)論: 。
圖像不過原點的可能原因是: ;若縱截距值很小可忽略,則有圖像知滑塊從位置運動到位置過程中滑塊對彈簧做的功: (用、、表示)。
(2)在上述基礎之上,乙同學也想用上述裝置研究彈簧、滑塊、沙桶和沙組成的系統(tǒng)機械能是否守恒,他進行了如下操作。在沙桶中加入適量的沙子,使系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),然后用手托住沙桶沿豎直方向運動,使滑塊恰好回到(已知)位置,放手后,沙桶下落。該同學為了完成本實驗,下列必需的操作是:
A.測量滑塊的質(zhì)量M |
B.測量沙和沙桶的總質(zhì)量m |
C.記錄系統(tǒng)靜止時滑塊的位置 |
D.記錄滑塊向右運動的最大位置記為 |
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【題目】某同學為了準確的測量一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r,進行了如下探究:
Ⅰ、誤差分析:課本上設計電路圖如下圖所示,事實上電表為非理想表,上述的 測量值存在著一定誤差,此誤差屬于 (填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)
Ⅱ、該同學分析上述誤差是電壓表有分流作用引起,且無法通過更換電表來消除這種誤差。該同學通過實驗原理的改進,設計如上圖所示實驗電路圖,步驟如下:
(1)閉合開關(guān)S,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器、,可以使電流表G的示數(shù)為0,則此時電流表、的示數(shù)分別為、,電壓表、的示數(shù)分別為、,則流過電源的電流為 ,電源的路端電壓為 。
(2)再次調(diào)節(jié)、,使電流表G的示數(shù)為0,電流表、的示數(shù)分別為、,電壓表、的示數(shù)分別為、,流過電源的電流為,電源的路端電壓為。
(3)由上述測量的物理量,可以得出電動勢 內(nèi)阻 ;(用、、、表示)由于本實驗不必考慮電表帶來的誤差,測量值與真實值是相等的。
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【題目】有一靜電場,其電勢隨x坐標的改變而改變,變化的圖線如圖所示。若將一帶負電粒子(重力不計)從坐標原點O由靜止釋放,電場中P、Q兩點的坐標分別為、,則下列說法正確的是( )
A、粒子將沿x軸正方向一直向前運動
B、粒子在P點與Q點加速度大小相等、方向相反
C、粒子經(jīng)過P點與Q點時,動能相等
D、粒子經(jīng)過P點與Q點時,電場力做功的功率相等
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【題目】為了使航天員能適應在失重環(huán)境下的工作和生活,國家航天局組織對航天員進行失重訓練。現(xiàn)利用訓練客機創(chuàng)造一種失重環(huán)境。訓練客機沿300傾角爬升到7000米高空后飛機向上拉起,沿豎直方向以200m/s 的初速度向上作勻減速直線運動,勻減速的加速度為g,當飛機到最高點后立即掉頭向下,仍沿豎直方向以加速度為g加速運動,當飛機離地3000米高時為了安全必須拉起,后又可一次次重復為航天員失重訓練。為了防止飛機發(fā)生失速危險,每次飛機速度達到350m/s 后必須終止失重訓練。請計算飛機一次上下運動為航天員創(chuàng)造的完全失重的時間。(g=10m/s2,結(jié)果保留一位小數(shù))
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【題目】某同學利用圖示裝置來研究彈簧彈力與形變的關(guān)系。 設計的實驗如下:A、B是質(zhì)量均為m0的小物塊,A、B間由輕彈簧相連,A的上面通過輕繩繞過兩個定滑輪與一個輕質(zhì)掛鉤相連。掛鉤上可以掛上不同質(zhì)量的物體C。物塊B下放置一壓力傳感器。物體C右邊有一個豎直的直尺,可以測出掛鉤的下移的距離。整個實驗中彈簧均處于彈性限度內(nèi),重力加速度g=9.8m/s2。實驗操作如下:
(1)不懸掛物塊C,讓系統(tǒng)保持靜止,確定掛鉤的位置O,并讀出壓力傳感器的示數(shù)F0;
(2)每次掛上不同質(zhì)量的物塊C,用手托出,緩慢釋放。測出系統(tǒng)穩(wěn)定時掛鉤相對O點下移的距離xi,并讀出相應的壓力傳感器的示數(shù)Fi;
(3)以壓力傳感器示數(shù)為縱軸,掛鉤下移距離為橫軸,根據(jù)每次測量的數(shù)據(jù),描點作出F-x圖像如圖所示。
①由圖像可知,在實驗誤差范圍內(nèi),可以認為彈簧彈力與彈簧形變量成 (填“正比”“反比”“不確定關(guān)系”);
②由圖像可知:彈簧勁度系數(shù)k= N/m;
③如果掛上物塊C的質(zhì)量mc=3m0,并由靜止釋放。當壓力傳感器的示數(shù)為零時,物塊C的速度v0= m/s。
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【題目】如圖所示,在直角坐標系xoy中,x軸上方有勻強磁場,磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于紙面向外。許多質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,以相同的速率v沿紙面內(nèi),由x軸負方向與y軸正方向之間各個方向從原點O射入磁場區(qū)域。不計重力及粒子間的相互作用。下列圖中陰影部分表示帶電粒子在磁場中可能經(jīng)過的區(qū)域,其中R=mv/qB,正確的圖是( )
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【題目】某同學設計了一個測定激光波長的實驗裝置如圖(a)所示,激光器發(fā)出的一束直徑很小的紅色激光進入一個一端裝雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒,感光片上出現(xiàn)一排等距的亮點。圖(b)中的黑點代表亮點的中心位置。
(1)這個現(xiàn)象說明激光具有__________性。
(2)通過量出相鄰光點的距離可以算出激光的波長.據(jù)資料介紹:如果雙縫的縫間距離為d,雙縫到感光片的距離為L,感光片上相鄰兩光點間的距離為,則光的波長。該同學測得L= 1.000m,縫間距d=0.220mm,用帶10分度游標的卡尺測得感光片上第1到第4個光點的距離如圖(b)所示,該距離是__________mm,實驗中激光的波長λ= m.(保留2位有效數(shù)字)
(3)如果實驗時將紅色激光換成綠色激光,屏上相鄰兩點間的距離將_________。
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