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在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是
A.牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础
B.安培发现了磁场对运动电荷的作用和规律
C.洛伦兹发现了磁场产生电流的条件和规律
D.库仑发现了电流的磁效应
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如图所示,光滑绝缘水平桌面上固定一绝缘挡板P,质量分别为和的小物块A和B(可视为质点)分别带有和+QB的电荷量,两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过定滑轮,一端与物块B 连接,另一端连接轻质小钩。整个装置处于正交的场强大小为E、方向水平向左的匀强电场和磁感应强度大小为B 、方向水平向里的匀强磁场中。物块A,B 开始时均静止,已知弹簧的劲度系数为K,不计一切摩擦及AB间的库仑力,物块A、B所带的电荷量不变,B不会碰到滑轮,物块A、B均不离开水平桌面。若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放,可使物块A对挡板P的压力为零,但不会离开P,则
(1)求物块C下落的最大距离;
(2)求小物块C下落到最低点的过程中,小物块B的电势能的变化量、弹簧的弹性势能变化量;
(3)若C的质量改为2M,求小物块A刚离开挡板P时小物块B的速度大小以及此时小物块B对水平桌面的压力.
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如图甲所示,两块相同的平行金属板M、N正对着放置,相距为,板M、N上的小孔s1、s2与 O三点共线,s2O=R,连线s1O垂直于板M、N。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。收集屏PQ上各点到O点的距离都为2R,两端点P、Q关于连线s1O对称,屏PQ所对的圆心角θ=120°。质量为m、电荷量为e的质子连续不断地经s1进入M、N间的电场,接着通过s2进入磁场。质子重力及质子间的相互作用均不计,质子在s1处的速度看作零。
⑴若M、N间的电压UMN=+U时,求质子进入磁场时速度的大小。
⑵若M、N间接入如图乙所示的随时间t变化的电压(式中,周期T已知),且在质子通过板间电场区域的极短时间内板间电场视为恒定,则质子在哪些时刻自s1处进入板间,穿出磁场后均能打到收集屏PQ上?
⑶在上述⑵问的情形下,当M、N间的电压不同时,质子从s1处到打在收集屏PQ上经历的时间t会不同,求t的最大值。
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运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目。如图所示,AB是水平路面,BC是半径为20m的圆弧,CDE是一段曲面。运动员驾驶功率始终为9kW的摩托车,先在AB段加速、经过4.3s到B点时达到最大速度20m/s,再经3s的时间通过坡面到达E点时关闭发动机水平飞出。已知人的质量为60kg、摩托车的质量为120kg,坡顶高度h=5m,落地点与E点的水平距离x=16m,重力加速度g=10m/s2。设摩托车在AB段所受的阻力恒定,运动员及摩托车可看作质点。求:
(1)AB段的位移大小;
(2)摩托车过B点时对运动员支持力的大小;
(3)摩托车在冲上坡顶的过程中克服阻力做的功。
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如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关系的实验装置。将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间,试测线圈平面与螺线管的轴线垂直,可认为穿过该试测线圈的磁场均匀。将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连。拨动双刀双掷换向开关K,改变通入螺线管的电流方向,而不改变电流大小,在P中产生的感应电流引起D的指针偏转。
(1)将开关合到位置1,待螺线管A中的电流稳定后,再将K从位置1拨到位置2,测得D的最大偏转距离为dm,已知冲击电流计的磁通灵敏度为Dφ, Dφ=,式中为单匝试测线圈磁通量的变化量。则试测线圈所在处磁感应强度B=______;若将K从位置1拨到位置2的过程所用的时间为Δt,则试测线圈P中产生的平均感应电动势ε=____。
(2)调节可变电阻R,多次改变电流并拨动K,得到A中电流I和磁感应强度B的数据,见右表。由此可得,螺线管A内部在感应强度B和电流I的关系为B=______。
(3)为了减小实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有( )
A.适当增加试测线圈的匝数N B.适当增大试测线圈的横截面积S
C.适当增大可变电阻R的阻值 D.适当拨长拨动开关的时间Δt
实验次数 | I(A) | B(×10-3T) |
1 | 0.5 | 0.62 |
2 | 1.0 | 1.25 |
3 | 1.5 | 1.88 |
4 | 2.0 | 2.51 |
5 | 2.5 | 3.12 |
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某同学利用单摆测定当地重力加速度,发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方,他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L,通过改变摆线的长度,测得6组L和对应的周期T,画出L一T2图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法,则计算重力加速度的表达式应为g= 。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比,将 。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)
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