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【題目】某公司為了測試其智能玩具汽車性能,設計了以下實驗。讓質量m=160kg的玩具汽車帶上Q=2C的電荷量后,穿越如圖1所示的直線跑道。該直線跑道長l=32m,由兩部分組成:其中第一部分為普通道路,已知車輪與道路的摩擦因數μ=0.5;第二部分為電場區(qū)域道路,在該區(qū)域加以豎直向下的大小E=200N/C的勻強電場,其長度距離終點l′=10m。玩具汽車內部裝有牽引力傳感器可以反饋整個過程中牽引力F隨時間t的變化圖像如圖2所示。t=11s時,玩具小車恰好到達終點且速度剛好減為零?諝庾枇Σ挥,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,玩具小車看做質點,g=10m/s2,求:
題圖1 題圖2
(1)玩具小車在電場區(qū)域加速度大小a;
(2)玩具車在加速過程中的平均速度大小。
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【題目】如圖所示,NQ和MP是兩條平行且傾角θ=30°的光滑金屬軌道,在兩條軌道下面在PQ處接著QT和PS兩條平行光滑的金屬軌道,軌道足夠長,其電阻忽略不計。金屬棒ab、cd放在軌道上,始終與軌道垂直且接觸良好。金屬棒ab,cd的質量均為m,長度均為L。連金屬棒的長度恰好等于軌道的間距,它們與軌道構成閉合回路,金屬棒ab的電阻為2R,cd的電阻為R。磁場方向均垂直于導軌向上(不考慮PQ交界處的邊界效應,可認為磁場在PQ處立即變?yōu)樨Q直向上),磁感應強度大小為B。若先保持金屬棒cd不動,ab在沿導軌向下的力F作用下,開始以加速度a沿傾斜軌道向下做勻加速直線運動。經過t0時刻,ab棒恰好到PQ位置,此時撤去力F,同時釋放cd金屬棒,求:
(1)cd棒勻加速過程中,外力F隨時間t變化的函數關系;
(2)兩金屬棒撤去F后的運動過程中,直到最后達到穩(wěn)定,金屬棒cd產生的熱量Q;
(3)兩金屬棒撤去F后的運動過程中,直到最后達到穩(wěn)定,通過金屬棒cd產生的電荷量q;
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【題目】一束電子束射入如圖所示的組合磁場中,其中磁場I的磁感應強度為B,方向向里,磁場橫向寬度為d,縱向延伸至無窮;磁場II的磁感應強度為B,方向向外,磁場橫向寬度為3d,縱向延伸至無窮。以粒子進入磁場點處為原點,射入方向為x軸正方向,建立平面直角坐標系。同時為了探測電子的位置,在磁場I的左側邊界鋪設了熒光屏。已知電子的比荷為K。忽略電子間的相互作用與重力作用。求:
(1)求粒子能夠進入磁場II的最小速度V1與進入區(qū)域二時的坐標。
(2)當V1滿足(1)小題所給值時,當粒子速度為V2=5/3V1時離開磁場I時的坐標。
(3)當V1滿足(1)小題所給值時,若運動的帶電粒子能使熒光屏發(fā)光,已知放射源放出的粒子速度為3V1>V>0.5V1,那么熒光屏發(fā)光的坐標范圍是多少?
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【題目】在“測量小燈泡安伏特性曲線”實驗中。實驗室配備了除圖1所示的實驗器材外,還配備了導線和兩個多用電表。
(1)先用一個多用電表的歐姆擋測量小燈泡的阻值,下列說法正確的是_______
A.每一次更換檔位,都需要重新機械調零
B.測量前應檢查指針是否停在歐姆表的“∞”刻度線
C.為了測量更準確,可以把小燈泡接在電池上再測量
D.測量時,若發(fā)現指針偏轉很小,應換倍率更大的擋進行測量
(2)為了測量小燈泡的伏安特性曲線,將兩個多用電表分別切換至電壓檔和電流檔當做電壓表和電流表接入電路,關于測量電路圖,下列連接方式正確的有______
A.B.C.D.
(3)調節(jié)滑動變阻器記錄多組數值,繪制伏安特性曲線如圖2所示。已知小燈泡的額定電壓為3V,小燈泡的額定功率為________W;而此時的電阻跟多用電表測出的阻值相差較大,其原因是_____________。
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【題目】如圖1所示,可用該裝置探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關系。
(1)關于實驗操作,下列說法正確的是_________。
A.當用1根橡皮筋進行實驗時,橡皮筋對小車做的功是W,用2根、3根......橡皮筋串聯在一起進行第2次、第3次......實驗時,橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W......
B.根據紙帶上打出的點,求小車獲得的速度的方法,是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算
C.判斷阻力被平衡的方法是,輕推拖著紙帶的小車,小車可以勻速下滑
D.進行平衡摩擦力時,將長木板左端墊高,此時小車不需要連接穿過打點計時器的紙帶
(2)如圖2所示,是學生通過兩根橡皮筋打出的一條紙帶,紙帶上標出了相鄰點跡之間的距離,根據紙帶可計算小車獲得的最大速度為______m/s。(結果保留三位有效數字)
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【題目】自然界中的碳主要是12C,也有少量14C。14C是高層大氣中的12C原子核在太陽射來的高能粒子流作用下產生的。14C具有放射性,能夠自發(fā)地進行β衰變,變成氮,半衰期為5730年。由于14C在大氣中的含量穩(wěn)定,活的植物通過光合作用和呼吸作用與環(huán)境交換碳元素,其體內14C的比例大致與大氣中相同。當植物枯死后,其遺體內的14C,仍在衰變,但不能得到補充,故可以根據其放射性強度減少情況,推測植物死亡時間。關于14C,下列說法正確的是( )
A. 14C的衰變方程為:
B. 衰變前14C的質量等于衰變后氮與電子的質量之和
C. 14C的β衰變從本質上來說,屬于核裂變的一種
D. 對相同質量古木和現代植物的碳提取樣品分析,若每分鐘古木衰變次數是現代植物的一半,說明該古木大約存活于5730年前的時代。
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【題目】如圖所示是一個用折射率n=2.4的透明介質做成的四棱柱的橫截面圖,其中∠A=∠C=90°,∠B=60°,F有一條垂直入射到棱鏡的AB面上。下列說法正確的是( )
A. AB邊可能無光線射出
B. AD邊一定無光線射出
C. DC邊一定無光線射出
D. BC邊一定無光線射出
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【題目】如圖1所示,電路中的電源電動勢為E,內阻為r。其中L1、L2和L3為小燈泡,V1和V2為電壓表,R為光敏電阻,其不同光照下(光照強度單位為坎德拉,cd)的伏安特性曲線如圖2所示。閉合開關S,當照在光敏電阻光照增強時,下列說法正確的是( )
圖1 圖2
A. 小燈泡L1、L3變亮,L2變暗
B. 小燈泡L3變暗,L1、L2變亮
C. 電壓表V1示數變化量比電壓表V2小
D. 電壓表V2示數變小
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【題目】兩塊豎直放置的平行正對的金屬板構成一個平行板電容器。電容器左板接地,右板與靜電計相連,在距離兩板等距離的A點處有一個帶電小球在靜電力與細繩牽引下處于靜止狀態(tài)。若將左極板向右移動靠近A點(未接觸)后系統(tǒng)再次平衡,下列說法中正確的是( )
A. 繩子的張角變小
B. 極板上的電荷量減少
C. 靜電計的指針的指針偏角不變
D. 若細繩斷掉,小球將做勻加速直線運動(未接觸極板)
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【題目】新能源汽車發(fā)展如火如荼的進行著,大家正在爭論鋰電池和燃料電池的時候,已經有人開始著手太陽能汽車的研發(fā)。近日,荷蘭的一家公司表示首批太陽能汽車Tella Lux將于2019年末發(fā)售。已知該太陽能汽車質量僅約為360kg,輸出功率為1440w,安裝有約為6m2的太陽能電池板和蓄能電池,在有效光照下,該電池板單位面積輸出功率為30W/m2,F有一駕駛員質量為70kg,汽車最大行駛速度為125km/h,汽車行駛時受到阻力與其速度成正比,下列說法正確的是( )
A. 以恒定功率啟動時的加速度大小約為0.3m/s2
B. 以最大速度行駛時的牽引力大小約為11.5N
C. 保持最大速度行駛1h至少需要有效光照12h
D. 僅使用太陽能電池板提供的功率可獲得12.3m/s的最大行駛速度
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