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如图(甲)所示,MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0.5m,导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R,将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒cd的电阻r=2Ω,导轨电阻不计,整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T。若棒以1m/s的初速度向右运动,同时对棒施加水平向右的拉力F作用,并保持拉力的功率恒为4W,从此时开始计时,经过一定时间t金属棒的速度稳定不变,电阻R中产生的电热为3.2J,图(乙)为安培力与时间的关系图像。试求:
(1)金属棒的最大速度;
(2)金属棒速度为2m/s时的加速度;
(3)此过程对应的时间t;
(4)估算0~3s内通过电阻R的电量。
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如图(a),小球甲固定于水平气垫导轨的左端,质量m=0.4kg的小球乙可在导轨上无摩擦地滑动,甲、乙两球之间因受到相互作用而具有一定的势能,相互作用力沿二者连线且随间距的变化而变化。现已测出势能随位置x的变化规律如图(b)中的实线所示。已知曲线最低点的横坐标x0=20cm,虚线①为势能变化曲线的渐近线,虚线②为经过曲线上某点的切线。
(1)将小球乙从x1=8cm处由静止释放,小球乙所能达到的最大速度为多大?
(2)假定导轨右侧足够长,将小球乙在导轨上从何处由静止释放,小球乙不可能第二次经过x0=20cm的位置?并写出必要的推断说明;
(3)若将导轨右端抬高,使其与水平面的夹角α=30°,如图(c)所示。将球乙从x2=6cm处由静止释放,小球乙运动到何处时速度最大?并求其最大速度;
(4)在图(b)上画出第(3)问中小球乙的动能Ek与位置x的关系图线。
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关于物质结构的研究有下列叙述,其中正确的是( )
(A)电子的发现使人们认识到原子核有复杂的结构
(B)人们发现质子后认识了原子的结构
(C)根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
(D)原子内部有均匀分布的正电荷
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用单色光照射双缝,在光屏上出现明、暗相间的条纹( )
(A)这是光的衍射现象
(B)这是相干光波叠加的结果
(C)明条纹呈现出中央宽两边窄
(D)若把其中一缝挡住,屏上条纹不会改变
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简谐波在媒质中传播,下列说法中正确的是( )
(A)波的振幅越大,传播的速度越快
(B)波的波长越大,传播的速度越慢
(C)在一个周期内,振动质点走过的路程等于一个波长
(D)波源振动的频率越高,传播一个波长距离所用的时间越短
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下列叙述中符合物理学史实的是( )
(A)麦克斯韦提出光是电磁波,法拉第发现了电流的磁效应
(B)麦克斯韦提出了电磁说,法拉第发现了电磁感应现象
(C)奥斯特用实验证明了电磁波的存在,法拉第总结出右手定则
(D)安培研究了磁场对电流的作用,楞次提出感应电流产生的条件
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关于直流电动机,下列认识正确的是( )
(A)它是根据法拉第电磁感应定律制成的
(B)它把电能完全转换为机械能
(C)它的机械效率取决于所加电压的大小
(D)它是因为通电线圈受磁场力矩作用而转动的
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一节干电池的电动势为1.5V,这表示该电池( )
(A)能将1.5J的化学能转变成电能
(B)接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5V
(C)它存储的电能比电动势为1.2V可充电电池存储的电能多
(D)将1C电量的电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5J的功
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如图所示,虚线是某静电场中的一簇等势线,不计重力的带正电粒子从a点射入电场后沿图中的实线运动,b点是其运动轨迹上的另一点,则下述判断正确的是( )
(A)实线有可能与电场线重合
(B)b点场强比a点场强大
(C)b点电势低于a点电势
(D)带电粒子在b点的速率一定小于在a点的速率
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