【题目】如图所示为一气垫导轨,导轨上安装有一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,力传感器可测出绳子上的拉力大小。传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放。
(1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度。
(2)实验时,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间,则滑块经过光电门B时的瞬时速度为___________。
(3)若某同学用该实验装置探究加速度与力的关系:
①要求出滑块的加速度,还需要测量的物理量是________。(文字说明并用相应的字母表示)
②下列不必要的一项实验要求是__________。(请填写选项前对应的字母)
A.滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调节水平
D.应使细线与气垫导轨平行
【答案】0.225 遮光条到光电门的距离L A
【解析】
(2)[1]实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度,则。
(3)①[2]根据运动学公式可得,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离L。
②[3]A.拉力是直接通过传感器测得的,故不需要满足钩码和力传感器的质量远小于滑块的质量,A符合题意;
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些,有利于减小误差,故B不符合题意;
C.应将气垫导轨调节水平,使拉力等于滑块所受的合力,故C不符合题意;
D.要保持细线与气垫导轨平行,这样拉力才等于滑块所受的合力,故D不符合题意。
故选A。
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【题目】在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆形线圈,线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1Ω。规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向,如图所示。磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示。则以下说法正确的是
A.在时间0-5s内,I的最大值为0.01A
B.第4s电流I的方向为顺时针方向
C.第3s内,线圈的发热功率最大
D.前2s内,通过线圈某截面的总电荷量为0.01C
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【题目】如图所示,质量为、电荷量为的带正电粒子从点由静止释放,经电压为的加速电场加速后沿圆心为、半径为的圆弧(虚线)通过静电分析器,并从点垂直进入矩形匀强磁场区域。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,电场强度的方向均指向点。,,磁场方向垂直纸面向里,粒子重力不计。
(1)求静电分析器通道内圆弧线所在处电场的电场强度的大小;
(2)若粒子能最终打在磁场区域(边界处有磁场)的左边界上,求磁场的磁感应强度大小的取值范围。
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【题目】如图所示为某原子能级示意图,大量处于能级的该原子吸收一定频率的光子后能向外辐射6种频率的光子。则下列说法中正确的是( )
A.能级的原子吸收的光子能量可能为2.7eV
B.该原子一定由能级跃迁到能级
C.相邻能级跃迁中,从能级跃迁到能级,向外辐射的光子波长最短
D.用能量为4eV的电子干扰能级的原子,不能使处于该能级的原子发生跃迁
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【题目】用如图所示的实验装置能完成:实验1“研究匀变速直线运动的规律”、实验2“探究加速度与力的关系”。
(1)必须平衡摩擦力的是________(选填“实验1”“实验2”或“都需要”);
(2)小明想用沙桶及沙的总重力代替小车受到的合外力,为了减小这种做法而带来的实验误差,小明先做了两方面的调整措施:
a.用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是__________。
b.使沙桶及沙的总质量________(选填“等于”“远小于”或“远大于”)小车的质量,目的是使细线拉小车的力近似等于沙桶及沙的重力。
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【题目】如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上,木块受到向右的拉力F的作用而向右滑行,木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2。下列说法正确的是( )
A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g
C.当F>μ2(m+M)g时,木板便会开始运动
D.只要合适的改变F的大小,木板就可能运动
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【题目】如图所示,某同学在教室中站在体重计上研究超重与失重.她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程;由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程.关于她的实验现象,下列说法中正确的是( )
A. 只有“起立”过程,才能出现失重的现象
B. 只有“下蹲”过程,才能出现超重的现象
C. “起立”、“下蹲”的过程,都能出现超重和失重的现象
D. “下蹲”的过程,先出现超重现象后出现失重现象
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【题目】如图,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为、、、,一电子由M点分别到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等,则( )
A.直线a位于某一等势面内,
B.直线c位于某一等势面内,
C.若电子由M点运动到Q点,电场力做正功
D.若电子由P点运动到Q点,电场力做负功
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【题目】如图所示,足够长的U型金属框架放置在绝缘斜面上,斜面倾角,框架的宽度,质量,框架电阻不计。边界相距的两个范围足够大的磁场I、Ⅱ,方向相反且均垂直于金属框架,磁感应强度均为。导体棒ab垂直放置在框架上,且可以无摩擦的滑动。现让棒从MN上方相距处由静止开始沿框架下滑,当棒运动到磁场边界MN处时,框架与斜面间摩擦力刚好达到最大值(此时框架恰能保持静止)。已知棒与导轨始终垂直并良好接触,棒的电阻,质量,重力加速度,试求:
(1)棒由静止开始沿框架下滑到磁场边界MN处的过程中,流过棒的电量q;
(2)棒运动到磁场Ⅰ、Ⅱ的边界MN和PQ时,棒的速度和的大小;
(3)通过计算棒在经过磁场边界MN以后的运动过程中,U型金属框架能否始终保持静止状态?
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