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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(yīng)現(xiàn)象中也不例外:
(1)如圖所示,兩根光滑的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行置于同一水平面上,導(dǎo)軌間距為L,電阻不計(jì),NQ處接有阻值為R的電阻。長(zhǎng)度也為L,阻值為r 的金屬棒ab 垂直于導(dǎo)軌放置,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。ab在外力作用下以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)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(yīng)電流的功率P電相等;并簡(jiǎn)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(zhǎng)直平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ,導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面。長(zhǎng)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(dǎo)軌置于導(dǎo)軌上。開始時(shí)ab桿以初速度v0向靜止的cd桿運(yùn)動(dòng),最終兩桿達(dá)到共同速度。求cd桿由靜止至達(dá)到共同速度的過程中回路中產(chǎn)生的電能,小王同學(xué)的解法如下:
對(duì)于ab、cd兩桿組成的系統(tǒng),由動(dòng)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(jī)械能,故
你認(rèn)為小王的解法是否正確?如不正確,請(qǐng)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(diǎn))質(zhì)量為m = 30kg,他在左側(cè)平臺(tái)上滑行一段距離后水平飛出平臺(tái),恰能沿圓弧切線從A點(diǎn)進(jìn)入光滑豎直圓軌道,A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連邊線水平。已知圓弧半徑R = 1.0m,對(duì)應(yīng)的圓心角為106°,平臺(tái)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(tái)的速度大小;
(2)小孩經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力。
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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用如圖甲所示的裝置“探究滑塊(含遮光條)的動(dòng)能變化與合外力做功關(guān)系”。
實(shí)驗(yàn)主要步驟如下
①在水平桌面上放置氣墊導(dǎo)軌,并將滑塊調(diào)到平衡狀態(tài);
②用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d;
③由導(dǎo)軌標(biāo)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(yuǎn)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(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門1的時(shí)間△t1,通過光電門2的時(shí)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(xì)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(shí)間為t1,通過光電門2的時(shí)間為t2。當(dāng)滿足t1___________t2(填“>”、“=”、“<”)時(shí),則表示滑塊已調(diào)至平衡狀態(tài)。
(2)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)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(duì)象,在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),若滿足關(guān)系式___________(用測(cè)量的物理量的字母表示),則可認(rèn)為滑塊(含遮光條)的動(dòng)能變化與合外力做功相等。
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【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)按照如下步驟進(jìn)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(diǎn),在橡皮條的另一端檢上兩條細(xì)繩形成結(jié)點(diǎn),細(xì)繩的另一端系著繩套;
c.如圖甲,用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O,記錄結(jié)點(diǎn)位置和兩個(gè)彈賛測(cè)力計(jì)的示數(shù)、兩根細(xì)繩的方向;
d.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)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(duì)角線。
e.只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)通過細(xì)繩套拉橡皮條,_________;并按同一標(biāo)度作出這個(gè)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(bǔ)充完整___________。
(2)本實(shí)驗(yàn)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(xué)方法_______。
A.理想實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)誤差的是________(填字母代號(hào))。
A.實(shí)驗(yàn)前將兩彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后水平互鉤對(duì)拉,選擇兩個(gè)讀數(shù)相同的測(cè)力計(jì)
B.拴在橡皮條上的兩條細(xì)繩必須等長(zhǎng),并且要盡量長(zhǎng)一些
C.彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行
D.用兩彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮條時(shí),兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之差應(yīng)盡可能大
E.在記錄力的方向時(shí),標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些
(4)圖乙是該同學(xué)在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用同一標(biāo)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(huì)變暗,這時(shí)我們會(huì)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(shè)一節(jié)新電池的電動(dòng)勢(shì)E1=1.5V,內(nèi)阻r1=0.3Ω;一節(jié)舊電池的電動(dòng)勢(shì)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(dāng)使用兩節(jié)新電池時(shí),燈泡兩端的電壓;
(2)當(dāng)使用新、舊電池混裝時(shí),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(jì)算結(jié)果,分析將新、舊電池搭配使用是否妥當(dāng)。
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【題目】如圖所示,光滑水平面OB與足夠長(zhǎng)粗糙斜面BC交于B點(diǎn).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(diǎn),然后由靜止釋放滑塊,滑塊脫離彈簧后經(jīng)B點(diǎn)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(diǎn)D后,重復(fù)上述過程.不計(jì)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失,下列說法正確的是( )
A. 兩滑塊到達(dá)B點(diǎn)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(diǎn)的過程中克服重力做的功相同
D. 兩滑塊上升到最高點(diǎn)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(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差:
(1)如圖所示,應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路圖是_____(選填“a”或“b”)。
(2)現(xiàn)有電流表(0~0.6A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及以下器材:
A.電壓表(0~15V) B.電壓表(0~3V)
C.滑動(dòng)變阻器(0~30Ω) D.滑動(dòng)變阻器(0~500Ω)
實(shí)驗(yàn)時(shí),電壓表應(yīng)選用_____,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____。
(3)某同學(xué)記錄的六組數(shù)據(jù)見下表,其中五組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖中的坐標(biāo)紙上,請(qǐng)標(biāo)出第2組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn),并畫出U-I圖像。
(_______)
序號(hào) | 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(dòng)勢(shì)E=__V,內(nèi)阻r=_____Ω(小數(shù)點(diǎn)后保留2位數(shù)字)。
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【題目】A、B為電場(chǎng)中一直線上的兩個(gè)點(diǎn),帶正電的點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力的作用,從A點(diǎn)以某一初速度做直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),其電勢(shì)能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示.則從A到B過程中,下列說法正確的是( )
A. 點(diǎn)電荷的速度先增大后減小
B. 空間電場(chǎng)是某負(fù)點(diǎn)電荷形成的
C. 電荷所受電場(chǎng)力先減小后增大
D. 空間各點(diǎn)的電勢(shì)先升高后降低
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【題目】用如圖所示的多用電表測(cè)量電阻,要用到選擇開關(guān)K和兩個(gè)部件S、T。請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量:
①旋動(dòng)部件________,使指針對(duì)準(zhǔn)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(dòng)部件_______,使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的________ (填"0刻線"或"∞刻線")。
④將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小。為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟,并按_______的順序避行操作,再完成讀數(shù)測(cè)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(cè)電阻的兩恨引線相接
D.將兩表筆短接,旋動(dòng)合適部件,對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)
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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(dāng)兩平行導(dǎo)軌接入電源時(shí),強(qiáng)電流從一導(dǎo)軌流入,經(jīng)滑塊(炮彈)從另一導(dǎo)軌流回時(shí),在兩導(dǎo)軌平面間產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)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(jì)阻力)加速一段距離后,炮彈會(huì)以很大的動(dòng)能射出。關(guān)于電磁炮,下列說法正確的是( )
A.當(dāng)水平放置的平行導(dǎo)軌通有如圖所示的電流時(shí),導(dǎo)軌間的磁場(chǎng)方向豎直向下
B.當(dāng)回路中電流一定時(shí),炮彈將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.若只將電流增大2倍,炮彈射出的動(dòng)能也會(huì)增大2倍
D.若只將導(dǎo)軌長(zhǎng)度增大2倍,炮彈射出的動(dòng)能會(huì)增大4倍
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