【题目】如图,由某种粗细均匀的总电阻为的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B=1T中。一接入电路电阻为的导体棒PQ,长度为L=0.5m在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v=1m/s匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中:()
A. PQ两点间电势差绝对值的最大值为0.5V,且P、Q两点电势满足
B. 导体棒PQ产生的感应电动势为0.5V,电流方向从Q到P
C. 线框消耗的电功率先增大后减小
D. 线框消耗的电功率先减小后增大
【答案】BC
【解析】根据数学知识可知,当PQ位于中点时,外电阻最大,最大值为:R外=40××=10;
AB.导体棒由靠近ad边向bc边匀速滑动的过程中,产生的感应电动势E=BLv=0.5V,保持不变,外电路总电阻先增大后减小,PQ中电流先减小后增大,PQ两端电压为路端电压,由U=EIR,可知PQ两端的电压先增大后减小,当导体棒运动到中点时,电压最大,最大电压为。由右手定则可以判断,电流方向从Q到P,故A错误,B正确;
CD. 线框作为外电路,总电阻最大值为R外=10,等于内阻,从最左端达到中间位置的过程中,导体棒PQ上的电阻先大于线框的外电阻,达到中点位置时等于线框外电阻,再移动再大于线框的外电阻,线框消耗的电功率先增大后减小,故C正确,D错误。
故选:BC.
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【题目】在描绘一个标有“6.3V 0.3A”小灯泡的伏安特性曲线的实验中,要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到6.3V,并便于操作。
已选用的器材有:
学生电源(电动势为9V,内阻约1Ω);
电流表(量程为0~0.6A,内阻约0.2Ω;量程为0~3A,内阻约0.04Ω);
电压表(量程为0~3V,内阻约3kΩ;0~15V,内阻约15kΩ);
开关一个、导线若干。
(1)实验中还需要选择一个滑动变阻器,现有以下两个滑动变阻器,则应选其中的 (选填选项前的字母)。
A.滑动变阻器(最大阻值10Ω,最大允许电流1A)
B.滑动变阻器(最大阻值1500Ω,最大允许电流0.3A)
(2)实验电路图应选用图中的 (选填“甲”或“乙”)。
(3)请根据(2)中所选的电路图,补充完成图中实物电路的连线。
(4)接闭合关,改变滑动变阻器滑动端的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次测量中电流表选择0~0.6A量程,电压表选择0~15V量程,电流表、电压表示数如图所示,可知该状态下小灯泡电阻的测量值 Ω(计算结果保留两位有效数字)。
(5)根据实验数据,画出的小灯泡I-U图线如图所示。由此可知,当小灯泡两端的电压增加时,小灯泡的电阻值将 (选填“变大”或“变小”)。
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【题目】在高能物理研究中,粒子加速器起着重要作用,而早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次,因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制。1930年,Earnest O. Lawrence提出了回旋加速器的理论,他设想用磁场使带电粒子沿圆弧形轨道旋转,多次反复地通过高频加速电场,直至达到高能量。图12甲为Earnest O. Lawrence设计的回旋加速器的示意图。它由两个铝制D型金属扁盒组成,两个D形盒正中间开有一条狭缝;两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图,在D型盒上半面中心S处有一正离子源,它发出的正离子,经狭缝电压加速后,进入D型盒中。在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速;为保证粒子每次经过狭缝都被加速,应设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致。如此周而复始,最后到达D型盒的边缘,获得最大速度后被束流提取装置提取出。已知正离子的电荷量为q,质量为m,加速时电极间电压大小恒为U,磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R,狭缝之间的距离为d。设正离子从离子源出发时的初速度为零。
(1)试计算上述正离子从离子源出发被第一次加速后进入下半盒中运动的轨道半径;
(2)尽管粒子在狭缝中每次加速的时间很短但也不可忽略。试计算上述正离子在某次加速过程当中从离开离子源到被第n次加速结束时所经历的时间;
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【题目】如图所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻RM=0.6 Ω,R=10 Ω,U=160 V,电压表的读数为110 V.则:
(1)通过电动机的电流是多少?
(2)输入到电动机的电功率是多少?
(3)电动机工作1 h所产生的热量是多少(结果保留两位有效数位)?
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【题目】火车转弯时,如果铁路弯道的内、外轨一样高,外轨对轮缘(如图a所示)挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力(如图b所示),但是靠这种办法得到向心力,铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨(如图c所示),当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的挤压,设此时的速度大小为v,以下说法中正确的是 ( )
A. 该弯道的半径R=
B. 当火车质量改变时,规定的行驶速度也将改变
C. 当火车速率大于v时,外轨将受到轮缘的挤压
D. 当火车速率小于v时,外轨将受到轮缘的挤压
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【题目】如图甲是某同学测量重力加速度的装置,他将质量均为M的两个重物用轻绳连接,放在光滑的轻质滑轮上,这时系统处于静止状态。该同学在左侧重物上附加一质量为m的小重物,这时,由于小重物m的重力作用而使系统做初速度为零的缓慢加速运动,该同学用某种办法测出系统运动的加速度并记录下来。完成一次实验后,换用不同质量的小重物,并多次重复实验,测出不同m时系统的加速度a并作好记录。
(1)若选定物块从静止开始下落的过程进行测量,则需要测量的物理量有(____)
A.小重物的质量m B.大重物的质量M
C.绳子的长度 D.重物下落的距离及下落这段距离所用的时间
(2)经过多次重复实验,得到多组a、m数据,做出-图像,如图乙所示,已知该图象斜率为k,纵轴截距为b,则可求出当地的重力加速度g=_______,并可求出重物质量M=_________。(用k和b表示)
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【题目】如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖直静止在水平面上,其正上方A位置处有一个小球,小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零。在下落阶段
A. 小球在B位置动能最大
B. 小球在C位置动能最大
C. 从A—C的过程中,小球重力势能的减小量等于动能的增加量
D. 从A—D的过程中,小球重力势能的减小量等于弹簧弹性势能的增加量
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【题目】一电路如图所示,电源电动势E=28V,内阻r=2Ω,电阻=12Ω, , ,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF,虚线到两极板距离相等,极板长L=0.20m,两极板的间距d=1.0×10-2m.
(1)若开关S处于断开状态,则当其闭合后,求流过R4的总电量为多少?
(2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0m/s的初速度射入C的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,能否从C的电场中射出?(要求写出计算和分析过程,g取10m/s2)
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【题目】现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接.下列说法中正确的是( )
A. 开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度
B. 线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转
C. 开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
D. 开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才会偏转
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