【题目】如图所示,相距为L的两条足够长的平行金属导轨,与水平面的夹角为θ,导轨上固定有质量均为m,电阻均为R的两根相同的导体棒,导体棒MN上方轨道粗糙,下方光滑,整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度为B.将两根导体棒同时释放后,观察到导体棒MN下滑而EF保持静止,当MN下滑速度最大时,EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力,下列叙述正确的是
A. 导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为mgsinθ
B. 导体棒MN的最大速度为
C. 导体棒MN受到的最大安培力为mgsinθ
D. 导体棒MN所受重力的最大功率为
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【题目】某同学要准确测量一节干电池的电动势和内阻。现有实验器材如下:
A.待测干电池(电动势约为1.5V,内阻约为1Ω)
B.电流表A(量程,内阻为19Ω)
C.电阻箱R(最大阻值9999.9Ω)
D.定值电阻R0=1Ω
E.开关,导线若干
(1)该同学想改装一个大量程的电流表,他需要把电流表A和定值电阻__________ (填“并联”或“串联”)。
(2)使用改装好的电流表(表盘未改动)和其他实验器材,设计实验电路,并把电路原理图画在图甲虚线框内________________。
(3)该同学在图乙的坐标系中根据实验记录的数据进行了描点(I表示电流表A的示数),根据图像,求得电源电动势为__________V,内阻为__________Ω(结果保留3位有效数字)。
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【题目】如图所示,两个边长为2L的正方形PQMN和HGKJ区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B1和B2,两磁场区域中间夹有两个宽度为L、方向水平且相反、场强大小均为E的匀强电场,两电场区域分界线经过PN、GK的中点.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从G点由静止释放,经上方电场加速后通过磁场回旋,又经历下方电场沿NK二次加速后恰好回到G点,则下列说法正确的是( )
A. B2=2B1
B. 带电粒子第二次进入右边磁场后一定从MN边离开
C. 第一次完整回旋过程经历的时间为
D. 要实现两次以上的回旋过程,可以同时增大两磁场的磁感应强度
【答案】BCD
【解析】带电粒子在电场中第一次加速有,在右边磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,有 解得 带电粒子在电场中第二次加速有 带电粒子在左边磁场中做圆周运动回到G点,有,解得 ,故有 ,选项A错误;由带电粒子在电场中第三次加速有得, 则粒子第二次在右边磁场中做圆周运动的半径为,,故带电粒子一定从MN边射出磁场,选项B正确;把带电粒子在电场中两次加速的过程等效成一次连续的加速过程,则在电场中加速的时间为,在右边磁场中运动的时间为,在左边磁场中运动的时间为,故第一次完整的回旋时间为,选项C正确;因为磁感应强度B越大,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径越小,故可以同时增大两边磁场的磁感应强度,选项D正确.
【题型】多选题
【结束】
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【题目】为了探究加速度与力的关系,某同学设计了如图所示的实验装置,带滑轮的长木板水平放置,板上有两个光电门相距为d,滑块通过细线与重物相连,细线的拉力F大小等于力传感器的示数.让滑块从光电门1由静止释放,记下滑到光电门2的时间t.改变重物质量来改变细绳拉力大小,重复以上操作5次,计算后得到下表中的5组数据.
(1)请根据表中数据在坐标纸上画出aF图象;
(2)分析aF图象,可求出滑块质量m=________kg,滑块和轨道间的动摩擦因数μ=________(重力加速度g=10 m/s2)
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【题目】图中所示ox轴沿水平方向,oy轴沿竖直向上方向。在x>0,y>0的区域内存在某种分布范围足够广的介质,其折射率随着y的变化而变化。一束细光束入射到介质表面,并沿着如图所示从a到b的一条弧形路径传播。下列判断正确的是
A. 此介质的折射率随着y的增大而减小
B. 海洋蜃景发生时空气折射率随高度的变化与此类似
C. 沙漠蜃景发生时空气折射率随高度的变化与此类似
D. 这束细光束在继续传播的过程中会发生全反射
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【题目】有电阻的导电圆盘半径为R,其边缘用电阻不计的导电材料包裹,可绕固定点O在水平面内转动,其轴心O和边缘处电刷A均不会在转动时产生阻力,空气阻力也忽略不计。用导线将电动势为E的电源、导电圆盘、电阻和开关连接成闭合回路,如图甲所示在圆盘所在区域内充满竖直向下的匀强磁场,如图乙所示只在A、O之间的一块圆形区域内存在竖直向下的匀强磁场,两图中磁场的磁感应强度大小均为B,且磁场区域固定。如果将开关S闭合,圆盘将会转动起来。
(1)在图甲中,将开关S闭合足够长时间后,圆盘转速达到稳定。
a.从上往下看,圆盘的转动方向是顺时针还是逆时针?
b.求稳定时圆盘转动的角速度的大小。
(2)在图乙中,进行了两次操作:第一次,当圆盘加速到时将开关断开,圆盘逐渐减速停下;第二次,当圆盘加速到时将开关断开,圆盘逐渐减速停下。已知从理论上可以证明:在圆盘减速过程中任意一个极短的时间内,角速度的变化量,F是该时刻圆盘在磁场区域受到的安培力的大小,k为常量。求两次操作中从开始减速到停下的过程中圆盘转过的角度之比。
(3)由于图甲中的磁场范围比图乙中的大,所以刚闭合开关瞬时,图甲中圆盘比图乙中圆盘加速得快。有人认为:断开开关后,图甲中圆盘也将比图乙中圆盘减速得快。请分析说明这样的想法是否正确。
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【题目】某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表,为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是阻值为4.0 Ω的定值电阻。
(1)已知灵敏电流计的满偏电流Ig=100 μA、内阻rg=2.0 kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200 mA,应并联一只________Ω(保留一位小数)的定值电阻R1。
(2)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路______。
(3)某次实验的数据如下表所示:
测量次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
电压表 读数U/V | 5.26 | 5.16 | 5.04 | 4.94 | 4.83 | 4.71 | 4.59 | 4.46 |
改装表 读数I/mA | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 |
该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=______Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点_____________________________________________________________。
(4)该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组,通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是________。(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响 B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R1的实际阻值比计算值偏小 D.R0的实际阻值比标称值偏大
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【题目】如图所示,足够长的光滑水平轨道,左侧轨道间距为0.4m,右侧轨道间距为0.2m。空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为0.2T。质量均为0.01kg的金属M、N垂直导轨放置在轨道上,开始时金属棒M、N均保持静止,现使金属棒M以5m/s的速度向右运动,两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触,M棒总在宽轨上运动,N棒总在窄轨上运动。已知两金属棒接入电路的总电阻为,轨道电阻不计, ,下列说法正确的是( )
A. M、N棒在相对运动过程中,回路内产生顺时针方向的电流(俯视)
B. M、N棒最后都以2.5m/s的速度向右匀速运动
C. 从开始到最终匀速运动电路中产生的焦耳热为
D. 在两棒整个的运动过程中,金属棒M、N在水平导轨间扫过的面积之差为
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【题目】如图所示,物体1、3和木板2的质量均为m=1kg,木板2与物体3通过不可伸长轻绳连接,跨过光滑的定滑轮,设木板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H=5.75m,物体1与木板2之间的动摩擦因数μ=0.2.木板2放在光滑的水平桌面上从静止开始释放,同时物体1(视为质点)在木板2的左端以v=4m/s的初速度开始向右运动,运动过程中恰好没有从木板2的右端掉下.求:
(1)木板2的长度L0;
(2)当物体3落地时,物体1在木板2的位置.
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【题目】一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动,人和车的总质量为m,轨道半径为R,车经最高点时发动机功率为P0、车对轨道的压力为mg。设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比,则( )
A. 车经最低点时对轨道的压力为mg
B. 车运动过程中发动机的功率一直不变
C. 车经最低点时发动机功率为3P0
D. 车从最高点经半圆轨道到最低点的过程中,人和车重力做功的功率不变
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