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【题目】图中四个物体由六个金属圆环组成,圆环所用材质和半径都相同,2环较细,其余五个粗环粗细相同,3和4分别由两个相同粗环焊接而成,在焊点处沿两环环心连线方向割开一个小缺口(假设缺口处对环形、质量和电阻的影响均不计)。四个物体均位于竖直平面内,空间存在着方向水平且与环面垂直、下边界为过MN的水平面的匀强磁场,1、2、3的下边缘均与MN相切,4的两环环心连线竖直,小缺口位于MN上。己知圆环的半径远大于导线的直径。现将四个物体同时由静止释放,则( )
A.1先于2离开磁场
B.离开磁场时2的速度大于3的速度
C.在离开磁场的过程中,3产生的焦耳热是1产生的焦耳热的2倍
D.在离开磁场的过程中,通过导线横截面的电量,1和4一样多
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【题目】如图,理想变压器上接有3个完全相同的灯泡,其中1个灯泡与原线圈串联,另外2个灯泡并联后接在副线圈两端。已知交流电源的电压,3个灯泡均正常发光,忽略导线电阻,则变压器( )
A.副线圈电压的频率为50Hz
B.原线圈两端的电压为18V
C.原副线圈的电流比为2:1
D.原副线圈的匝数比为2:1
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【题目】2019年4月10日,“事件视界望远镜”项目正式公布了人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大,引力极大的天体,以至于光都无法逃逸(光速为c),所以称为黑洞。已知某星球的质量为m,半径为R,引力常量为G,则该星球的逃逸速度公式为,如果天文学家观测到距离某黑洞r的天体以速度v绕该黑洞做匀速圆周运动,则关于该黑洞下列说法正确的是( )
A.该黑洞质量为
B.该黑洞质量为
C.该黑洞的最小半径为
D.该黑洞的最大半径为
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【题目】光滑的水平面上有一物体在外力作用下做直线运动,物体的加速度随时间变化(a﹣t)的关系如图所示。已知t=0时物体的速度为2m/s,以此时的速度方向为正方向。下列说法中正确的是( )
A.0~1s内物体做匀加速直线运动
B.t=1s时物体的速度为4m/s
C.t=1s时物体开始反向运动
D.t=2s时物体离出发点最远
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【题目】如图所示为研究光电效应的实验装置,闭合开关,滑片P处于滑动变阻器中央位置,当一束单色光照到此装置的碱金属表面K时,电流表有示数,下列说法正确的是( )
A.若仅增大该单色光入射的强度,则光电子的最大初动能增大,电流表示数也增大
B.无论增大入射光的频率还是增加入射光的强度,碱金属的逸出功都不变
C.保持频率不变,当光强减弱时,发射光电子的时间将明显增加
D.若滑动变阻器滑片右移,则电压表示数一定增大,电流表示数也一定增大
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【题目】万有引力和库仑力有类似的规律,有很多可以类比的地方。已知引力常量为G,静电力常量为k。
(1)用定义静电场强度的方法来定义与质量为M的质点相距r处的引力场强度EG的表达式;
(2)质量为m、电荷量为e的电子在库仑力的作用下以速度v绕原子核做匀速圆周运动,该模型与太阳系内行星绕太阳运转相似,被称为“行星模型”,如图(1)。已知在一段时间内,电子走过的弧长为s,其速度方向改变的角度为θ(弧度)。不考虑电子之间的相互作用,求出原子核的电荷量Q;
(3)如图(2),用一根长为L的绝缘细线悬挂一个可看成质点的金属小球,质量为m,电荷量为-q。悬点下方固定一个足够大的水平放置的均匀带正电的介质平板。小球在竖直平面内做小角度振动。已知重力加速度为g,不计空气阻力。
a.已知忽略边缘效应的情况下,带电平板所产生的静电场的电场线都垂直于平板,静电场的电场力做功与路径无关。请证明:带电平板所产生的静电场是匀强电场;
b.在上述带电平板附近所产生的静电场场强大小为E,求:金属小球的振动周期。
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【题目】质量为m、电量为+q的带电粒子,以某一初速度垂直磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r。可将带电粒子的运动等效为一环形电流,环的半径等于粒子的轨道半径。不计重力影响。
(1)求粒子在磁场中做圆周运动线速度的大小v;
(2)求等效环形电流的大小I;
(3)若在O点固定一个点电荷A。粒子射入磁场的位置和速度方向保持不变。当原有磁场大小、方向都不变时,改变粒子射入磁场的初速度的大小,仍可使粒子绕O做半径为r的匀速圆周运动;当原有磁场方向反向,而磁感应强度B的大小不变时,再改变粒子射入磁场的初速度的大小,还能使粒子绕O做半径为r的圆周运动。两次所形成的等效电流之差的绝对值为△I,求△I的表达式。
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【题目】测量电阻丝的电阻率,电阻丝的电阻约为20Ω.先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度.除电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω)、电阻箱R(0~999.9)、开关、导线若干,可供选择的器材还有:
电流表A1(量程0~100mA,内阻约5);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω).
①实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.断开开关,改变________________的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次的R和L数据.
F.断开开关.
②如图乙,用螺旋测微器测量电阻丝直径为d =_______mm;
③电流表应选择________(选填“A1”或“A2”);
④用记录的多组R和L的数据,绘出了如图丙所示图线,截距分别为R0和L0,再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式 =_________(用给定的字母表示).
⑤电流表存在一定内阻,这对该实验的测量结果_____影响(选填“有”、“无”)
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【题目】如图,两足够长的光滑平行导轨水平放置,处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L,一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置,质量为m,接入电路的电阻为r。水平放置的轻弹簧左端固定,右端与金属杆中点链接,弹簧劲度系数为k。装置处于静止状态。现给导体棒一个水平向右的初速度v0,第一次运动到最右端时,棒的加速度为a,棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g,求:
(1)金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向;
(2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时,通过R的电荷量q;
(3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中,R上产生的热量Q。
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【题目】以下是某实验小组探究“二力合成规律”的过程。
(l)首先进行如下操作:
①如图甲,轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的长度为GE;
②如图乙,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环在拉力F1、F2的共同作用下,位于O点,橡皮条伸长的长度为EO;
③撤去F1、F2,改用一个力F单独拉住小圆环,仍使其位于0点,如图丙。
同学们发现,力F单独作用,与F1、F2共同作用的效果是一样的,都使小圆环保持静止,由于两次橡皮条伸长的长度相同,即____,所以F等于F1、F2的合力。
(2)然后实验小组探究了合力F与分力F1、F2的关系:
①由纸上O点出发,用力的图示法画出拉力F1、F2和F(三个力的方向沿各自拉线的方向,三个力大小由弹簧测力计读出);
②用虚线将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接,如图丁,得到的启示是 ____;
③多次改变拉力F1、F2的大小和方向,重做上述实验,通过画各力的图示,进一步检验所围成的图形。实验小组发现:在两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这个规律叫做____,
上述实验中,如果把图乙和图丙的操作顺序对调,即先用拉力F将圆环拉到O点,再用拉力F1和F2共同拉圆环产生相同效果,则F1和F2就是F的____,此实验可以探究____规律。
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