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【题目】在原高中物理教科书中,有一张用频闪相机拍摄小球做自由落体运动的图片。已知频闪相机每间隔0.1s拍摄一次。如图所示是图片的一部分。从图片中可以得到AB的距离为33.15cm,BC间的距离为42.94cm。则小球从A下落到B(或从B下落到C)的时间为_____________s.。在拍摄小球运动到B点时,小球的速度为_____________m/s.。不计空气阻力,当地的重力加速度g=_____________m/s2 。(计算结果保留三位有效数字)
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【题目】导线中自由电子的定向移动形成电流,电流可以从宏观和微观两个角度来认识。
(1)一段通电直导线的横截面积为S,它的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏伽德罗常数位NA。导线中每个带电粒子定向运动的速率为υ,粒子的电荷量为e,假设每个电子只提供一个自由电子。
①推导该导线中电流的表达式;
②如图所示,电荷定向运动时所受洛伦兹力的矢量和,在宏观上表现为导线所受的安培力。按照这个思路,请你尝试由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式。
(2)经典物理学认为金属导体中恒定电场形成稳恒电流。金属导体中的自由电子在电场力的作用下,定向运动形成电流。自由电子在定向运动的过程中,不断地与金属离子发生碰撞。碰撞后自由电子定向运动的速度变为零,将能量转移给金属离子,使得金属离子的热运动更加剧烈,这就是焦耳热产生原因。
某金属直导线电阻为R,通过的电流为I。请从宏观和微观相结合的角度,证明:在时间t内导线中产生的焦耳热为Q=I2Rt(可设电子与离子两次碰撞的时间间隔t0,碰撞时间忽略不计,其余需要的物理量可自设)。
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【题目】一带电粒子在电场中仅在电场力作用下,从A点运动到B点,速度大小随时间变化的图象如图所示,、分别是带电粒子在A、B两点对应的时刻,则下列说法中正确的有( )
A. A处的场强一定小于B处的场强
B. A处的电势一定高于B处的电势
C. 带电粒子从A到B的过程中,电场力一定对它做正功
D. 带电粒子在A处的电势能一定小于B处的电势能
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【题目】一小球从地面竖直上抛,到最高点后又落回地面,小球运动过程中所受空气阻力大小恒定,取竖直向上为正方向。下列关于小球运动的速度v、加速度a、动能Ek、机械能E随时间t或路程x变化的图象中正确是( )
A.B.
C.D.
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【题目】做功与路径无关的力场叫做势场,在这类场中可以引入“势”和“势能”的概念,场力做功可以量度势能的变化。例如静电场和引力场。如图所示,真空中静止点电荷+Q产生的电场中,取无穷远处的电势为零,则在距离点电荷+Q为r的某点处放置电荷量为+q的检验电荷的电势能为(式中k为静电力常量)。
(1)A、B为同一条电场线上的两点,A、B两点与点电荷+Q间的距离分别为r1和r2;
①将该检验电荷由A点移至B点,判断电场力做功的正负及电势能的增减;
②求A、B两点的电势差UAB;
(2)类似的,由于引力的作用,行星引力范围内的物体具有引力势能.若取离行星无穷远处为引力势能的零势点,则距离行星球心为r处的物体引力势能,式中G为万有引力常量,M为行星的质量,m为物体的质量。设行星的半径为R,求探测器从行星表面发射能脱离行星引力范围所需的最小发射速度。
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【题目】在倾角=30°的斜面上,沿下滑方向铺两条平行的光滑导轨,导轨足够长,导轨的间距为l=0.1m,两者的底端a和b用R=0.04的电阻相连,如图所示。在导轨上垂直于导轨放有一根金属杆cd,其质量m=0.005kg.现加一垂直于斜面的匀强磁场,当金属杆以v=10m/s的速率匀速下滑时,R中感应电流的方向为从α到b,设导轨和金属杆cd的电阻都忽略不计,g取10m/s2,求:
(1)匀强磁场磁感应强度B的大小和方向;
(2)金属杆由静止释放,若在导轨上下滑x=12m刚好达到稳定速度,则此过程中:电阻R上产生的焦耳热;通过R的电荷量。
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【题目】在测量电阻的实验中,提供的器材有:3V稳压电源E、滑动变阻器R、电压表V、电流表A、待测电阻Rx,以及开关S、导线等。
实验要求:
①电流表内接;②调节滑线变阻器可使电压表的示数在0~3V间变化.
(1)在实验中,有的同学连成如图所示的电路,其中a,b,c,…,k是表示接线柱的字母.请将图中接线错误(用导线两端接线柱的字母表示)、引起的后果、改正的方法(用“改接”、“撤销”或“增添”等词语描述),分别填在相应的表格中________________________。
接线错误 | 引起的后果 | 改正的方法 |
(2)实验中所用电压表的内阻约为20kΩ,电流表的内阻约为10Ω,按正确的电路操作,读得的各组数据用+标于坐标图上,如图所示.根据各点表示的数据描出I-U图线________,由此求得该电阻的阻值Rx=_____________Ω。
(3)本实验中电阻的测量值比真实值偏___________(填“大”或“小”),其原因是___________。
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【题目】在地面上插入一对电极M、N,将两个电极与直流电源相连,大地中形成恒定电流和恒定电场.恒定电场的基本性质与静电场相同,其电场线分布如图所示,P、Q是电场中的两点.下列说法中正确的是( )
A. P点场强比Q点场强大
B. P点电势比Q点电势低
C. 电子在P点的电势能比在Q点的电势能小
D. 电子沿直线从N到M的过程中所受电场力变大
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【题目】利用下图装置可以完成力学中的许多实验,以下说法正确的是
A.用此装置做“研究匀变速直线运动的特点”的实验时,必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响
B.用此装置做“研究匀变速直线运动的特点”时,必须设法保证小车所受合外力为恒力
C.用此装置做“探究加速度a与力F的关系”的实验时,每次改变砂和砂桶总质量之后,需要重新平衡摩擦力
D.用此装置做“探究加速度a与力F的关系”的实验时,若认为小车所受拉力等于砂和砂桶总重力,应保证砂和砂桶总质量远小于小车的质量
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【题目】如图是演示电容充电的电路图,图中C是平行板电容器,R是可变电阻。S接通后,电容器的上下两极板带有等量电荷,两极板间产生匀强电场。若保持开关S闭合,一电子以初速度v0沿平行极板方向射入平行板电容后,能通过电容器。现将极板间的距离增大(电子任能够穿过电容器),则以下判断正确的是
A.电容器两极板间的电场强度变大
B.电子离开电容器时速度的偏转角变小
C.电子离开电容器时的侧移量变大
D.电子通过电容器的时间变短
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