【题目】如图a所示是卡文迪许扭秤实验(实验Ⅰ)和库伦扭秤实验(实验Ⅱ)的原理图,同学们在仔细观察这两个实验后发现:实验Ⅰ测量的是两组质量为分别为M和m的两球之间的引力;实验Ⅱ测量的只有一组点电荷Q与q之间的引力,扭秤另外一端小球不带电。分析两实验的区别,同学们发表了以下观点,正确的是:( )
A. 甲同学认为:实验Ⅰ需要两组小球而实验Ⅱ只需要一组带电小球的原因是质点间的万有引力很小,而电荷间的静电力很大
B. 乙同学认为:实验Ⅰ需要两组小球而实验Ⅱ只需要一组带电小球的原因是实验Ⅰ是在空气中完成的,而实验Ⅱ需要在真空进行
C. 丙同学认为:在实验Ⅰ中若只用一组小球进行实验,如图b所示,则对实验结果并无影响
D. 丁同学认为:在实验Ⅱ中无论用两组还是一组带电小球进行实验,对实验结果并无影响,但在实验Ⅰ中若按图b只用一组小球进行实验,则对实验结果产生较大影响
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【题目】如图甲所示,光滑斜面OA与倾斜传送带AB在A点相接,且OAB在一条直线上,与水平面夹角a=37°,轻质弹赁下端固定在O点,上端可自由伸长到A点.在A点放一个物体,在力F的作用下向下缓慢压缩弹簧到C点,该过程中力F随压缩距离x的变化如图乙所示。已知物体与传送带间动牌擦因数μ=0.5,传送带AB部分长为5m,顺时针转动,速度v=4m/s,重力加速度g取l0m/s2.(sin37°=0.6,cos37°=0.8) 求:
(1)物体的质量m;
(2)弹簧从A点被压缩到C点过程中力F所做的功W;
(3)若在C点撤去力F,物体被弹回并滑上传送带,同物体在传送带上最远能到何处?
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【题目】电子束熔炼是指高真空下,将高速电子束的动能转换为热能作为热源来进行金属熔炼的一种熔炼方法。如图所示,阴极灯丝被加热后产生初速度为0的电子,在3×104 V加速电压的作用下,以极高的速度向阳极运动;穿过阳极后,在金属电极A1、A2间1×103 V电压形成的聚焦电场作用下,轰击到物料上,其动能全部转换为热能,使物料不断熔炼。已知某电子在熔炼炉中的轨迹如图中虚线OPO′所示,P是轨迹上的一点,聚焦电场过P点的一条电场线如图,则
A. 电极A1的电势高于电极A2的电势
B. 电子在P点时速度方向与聚焦电场强度方向夹角小于90°
C. 聚焦电场只改变电子速度的方向,不改变电子速度的大小
D. 电子轰击到物料上时的动能小于3×104 eV
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【题目】如图所示为雨滴从高空下落过程中空气阻力f随雨滴速度v变化的大致情况,其中图线①、②分别对应半径不同的雨滴。
(1)请利用图线分析并说明雨滴下落过程中加速度和速度随时间变化的大致情况。
(2)已知图中直线的斜率值,其中,r为雨滴的半径。(雨滴的密度取)请比较①、②图线所示的两个雨滴下落的最终速度;请计算半径r=5mm的雨滴下落的最终速度。
(3)已知一滴雨珠的重力可达蚊子体重的50倍之多,但是下雨时蚊子却可以在“雨中漫步”。为研究蚊子不会被雨滴砸死的诀窍, 科学家用高速相机以每秒4000帧的速度拍摄,记录雨滴击中蚊子时二者相互作用的每一个动作,归纳并计算出蚊子与雨滴遭遇瞬间的作用力及其随雨滴向下移动的距离。针对雨滴下落时正中蚊子的情况,研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴,而是与雨滴融为一体,顺应雨滴的趋势落下,随后迅速侧向微调与雨滴分离。现对比两种情况:①蚊子在空中被雨滴砸中;②蚊子栖息于地面时被雨滴砸中,请建立理想模型,通过计算比较两种情况下雨滴击中时的冲击对蚊子的伤害。(解题过程中需要用到的物理量,要在解题时作必要的说明)
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【题目】图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤,其中实现称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是:挂钩上挂上重物,传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变,拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化,再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。
(1)简述拉力敏感电阻丝的阻值随拉力变化的原因_______________________________。
(2)小明找到一根拉力敏感电阻丝RL,其阻值随拉力变化的图像如图乙所示,再按图丙所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E约15V,内阻约2Ω;灵敏毫安表量程为10mA,内阻约5Ω;R是电阻箱,最大阻值是9999Ω;RL接在A、B两接线柱上,通过光滑绝缘滑环可将重物吊起,接通电路完成下列操作。
a.滑环下不吊重物时,调节电阻箱,当电流表为某一合适示数I时,读出电阻箱的读数R1;
b.滑环下吊上待测重物,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ;
c.调节电阻箱,使_______,读出此时电阻箱的读数R2;
d.算得图乙直线的斜率k和截距b;
则待测重物的重力G的表达式为G=_____(用以上测得的物理量表示),测得θ=53°(sin53°=0.8,cos53°=0.6),R1、R2分别为1052Ω和1030Ω,结合乙图信息,可得待测重物的重力G=_____N(结果保留三位有效数字)。
(3)针对小明的设计方案,为了提高测量重量的精度,你认为下列措施可行的是____________。
A.将毫安表换成量程不同,内阻更小的毫安表
B.将毫安表换成量程为10μA的微安表
C.将电阻箱换成精度更高的电阻箱
D.适当增大A、B接线柱之间的距离
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【题目】某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”,他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处,调节气垫导轨水平后,用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,每次滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t。改变钩码个数,重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
F/N | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 |
t/(m.s) | 40.4 | 28.6 | 23.3 | 20.2 | 18.1 |
t2/(m.s)2 | 1632.2 | 818.0 | 542.9 | 408.0 | 327.6 |
1/t2(×10-4ms-2) | 6.1 | 12.2 | 18.4 | 24.4 | 30.5 |
①为便于分析F与t的关系,在坐标纸上作出如图所示的图线,图线为__________的关系图象
A.F-t, B.F-t2 C.F-
②结合表格中数据及图线特点,算出图线的斜率k=_________ 。
③设AB间的距离为s,遮光条的宽度为d,由图线的斜率可求得滑块的质量为M为__________。
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【题目】用图甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色(频率)等物理量间的关系。电流计G测得的光电流I随光电管两端电压U的变化如图乙所示,则( )
A. 通过电流计G的电流方向由d到c
B. 电压U增大, 光电流I一定增大
C. 用同频率的光照射K极,光电子的最大初动能与光的强弱无关
D. 光电管两端电压U为零时一定不发生光电效应
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【题目】如图所示,粗糙斜面的倾角,半径的圆形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场,一个匝数n=10匝的刚性正方形线框abcd,通过松驰的柔软导线与一个额定功率的小灯泡A相连,圆形磁场的一条直径恰好与线框bc边重合,已知线框总质量,总电阻,边长,与斜面间的动摩擦因数,从时起,磁场的磁感应强度按的规律变化,开始时线框静止在斜面上,在线框运动前,灯泡始终正常发光。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,(g取,
,)求:
(1)线框不动时,回路中的感应电动势E;
(2)小灯泡正常发光时的电阻R;
(3)线框保持不动的时间内,小灯泡产生的热量Q。
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【题目】如图所示,两相距l的平行金属导轨与水平面间的夹角为θ,与阻值为R的定值电阻相连,导轨电阻不计,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B。有一质量为m的导体棒垂直于轨道且与两轨道接触良好,从ab位置获得平行于斜面的、大小为v的初速度向上运动,最远到达ab的位置。上滑的整个过程中流过电阻R的电荷量为q,导体棒接入电路的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ。则
A. 上滑过程中导体棒受到的最大安培力为
B. 上滑过程中导体棒克服安培力做的功为
C. 上滑过程中电流做功产生的热量为
D. 导体棒上滑过程中损失的机械能为
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