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【题目】为测量某金属丝的电阻率,某同学设计了如图a所示的实验电路。请完成下列实验相关内容:
(1)为粗测金属丝的总电阻值,该同学用如图b所示的多用电表在连接好的电路上进行测量:
①机械调零后将选择开关拨到“×1Ω”挡;
②将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使_________________________________;
③__________________________________________,将红表笔接在P,黑表笔接在Q,多用电表指针指示如图c,则金属丝总电阻值________ 。
(2)用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图d所示,则金属丝直径d= _______mm。
(3)闭合开关S,保持电流表示数不变,改变并记录电阻箱的阻值R和对应接入电路中电阻丝长度L的数据。在R-L图线上描点连线,作出R、L的图线如图e。
(4)根据测得金属丝的直径d及R-L图线,求得金属丝的电阻率__________。(计算结果保留三位有效数字)
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【题目】如图所示,一固定粗糙绝缘斜面倾角θ=37°,O、D、A、B是斜面上的四个点,O点在斜面底端,A为的中点, ,D为的中点,O点固定一个带正电的点电荷,现有一可视为质点带正电的滑块,先后在A和B两位置释放均恰能静止(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。已知点电荷周围电场的电势可表示为 (取无穷远处电势为零,公式中k为静电力常量,Q为场源电荷的电荷量,r为距场源电荷的距离),重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求
(1)滑块与斜面的动摩擦因数为μ;
(2)若滑块由D点释放,其第一次经过A点时的速度大小。
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【题目】如图甲所示,陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法一样,被称为 “魔力陀螺”。它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型,如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F,当质点以速率通过A点时,对轨道的压力为其重力的7倍,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g。
(1)求质点的质量;
(2)质点能做完整的圆周运动过程中,若磁性引力大小恒定,试证明质点对A、B两点的压力差为定值;
(3)若磁性引力大小恒为2F,为确保质点做完整的圆周运动,求质点通过B点最大速率。
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【题目】我国“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止某次降落。以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示。航母始终静止,飞机质量m=2×104kg, 假设空气阻力和甲板阻力之和f=2×104N。求:
(1)在0.4s-2.5s时间内,飞行员所承受的加速度大小;
(2)在0.4s-2.5s内某时刻阻拦索夹角为120°,求此刻阻拦索承受的张力大小。
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【题目】如图甲所示,光滑平行于金属导轨MN,PQ所在平面与水平面成角,MP间接一阻值为R 的足值电阻,阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置,其他部分电阻不计,整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。 t=0时刻对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F,金属棒由静止开始沿导轨向上运动,通过电阻R的电荷量q与时间二次方(t2)变化关系如图乙所示。则下列关于金属棒克服安培力做功的功率p,加速度a,受到的外力F及通过金属棒的电流I随时间变化的图像正确的是()
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【题目】某同学要测量一均匀材料制成的圆柱形导体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)用刻度尺测量其长度为L=60.15mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图,由图可知其直径为D=________mm;
(3)先用欧姆表粗测该导体的电阻值,选择“×1”档,进行欧姆调零后,测量时表盘示数如图,该电阻阻值R=________Ω;
(4)现用伏安法更精确地测量其电阻R,要求测量数据尽量精确,可供该同学选用的器材除开关、导线、待测圆柱形导体的电阻R外还有:
A.电压表V (量程0~15 V,内阻未知)
B.电流表A1(量程0~200 mA,内阻r1= 6 Ω)
C.电流表A2(量程0~3 A,内阻r2= 0.1 Ω)
D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流2 A)
E.滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流0.5 A)
F.定值电阻R3(阻值等于2 Ω)
G.电源E(E=12V,内阻不计)
①实验中除了选择器材A、F、G外,电流表应选择 _____,滑动变阻器应选择_____(填写器材前面的字母);
②请画出实验电路图_____________;
③某次测量中,所选择的电流表和电压表的读数为I、U,该电阻R= _____________(用题中物理量的字母表示);
(5)该同学经多次测量,计算出圆柱形导体的电阻率ρ。
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【题目】如图所示,有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b处于地面附近的近地轨道上正常运动,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,各卫星排列位置如图,则有( )
A. a的向心加速度等于重力加速度g B. b在相同时间内转过的弧长最长
C. c在4小时内转过的圆心角是π/6 D. d的运动周期有可能是20小时
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【题目】如图所示的装置,可用于探究恒力做功与动能变化的关系。水平轨道上安装两个光电门,光电门1和光电门2的中心距离s,挡光板的宽度d。滑块(含力传感器和挡光板)质量为M。细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验步骤如下:
(1)先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量来平衡摩擦力,当滑块做匀速运动时传感器示数为F0。
(2)增加砝码质量,使滑块加速运动,记录传感器示数。请回答:
①该实验____________(填“需要”或“不需要”)满足砝码和砝码盘的总质量m远小于M;
②滑块与水平桌面的动摩擦因数μ=______________ (用F0、M、重力加速度g来表示);
③某次实验过程:力传感器的读数F,滑块通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2;小车通过光电门2后砝码盘才落地。该实验需验证滑块的动能改变与恒力做功的关系的表达式是 ____________________________________(用题中物理量字母表示)。
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【题目】如图甲所示是滑板运动的其中一种场地,可以简化为如图乙所示的模型。AB和CD为光滑的圆弧,半径R=1m, BC为粗糙的水平面,长L=2m,动摩擦因数μ=0.1。现有一运动员在BC中点处用力蹬地,立即获得一个初速度v0=4m/s向右运动,中途不在蹬地,不计空气阻力,运动员的质量m=60kg,g取10m/s2。求:
(1)第一次进入圆弧轨道CD的C点时对场地的压力;
(2)判断运动员能否运动到AB圆弧;
(3)运动员最终停止的位置。
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【题目】一个足够长的绝缘斜面,倾角为θ,置于匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,与水平面平行,如图所示,现有一带电荷量为q,质量为m的小球在斜面顶端由静止开始释放,小球与斜面间的动摩擦因数为μ,则
A. 如果小球带正电,小球在斜面上的最大速度为
B. 如果小球带正电,小球在斜面上的最大速度为
C. 如果小球带负电,小球在斜面上的最大速度为
D. 如果小球带负电,小球在斜面上的最大速度为
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