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【題目】如圖所示,在同一水平面內的光滑平行金屬導軌MN、M'N'與均處于豎直面內的半圓形光滑金屬軌道NP、N'P'平滑連接,半圓軌道半徑均為r=0.5m,導軌間距L=1m,水平導軌左端MM'接有R=2Ω的定值電阻,水平軌道的ANN'A'區(qū)域內有豎直向下的勻強磁場,磁場區(qū)域寬度d=1m。一質量為m=0.2kg、電阻為R0=0.5Ω、長度為L=1m的導體棒ab放置在水平導軌上距磁場左邊界s處,在與導體棒垂直、大小為2N的水平恒力F的作用下從靜止開始運動,導體棒運動過程中始終與導軌垂直并與導軌接觸良好,導體棒進入磁場后做勻速運動,當導體棒運動至NN'時撤去F,結果導體棒ab恰好能運動到半圓形軌道的最高點PP'。已知重力加速度g取10m/s2,導軌電阻忽略不計。
(1)求勻強磁場的磁感應強度B的大小及s的大。
(2)若導體棒運動到AA'時撤去拉力,試判斷導體棒能不能運動到半圓軌道上。如果不能,說明理由;如果能,試再判斷導體棒沿半圓軌道運動時會不會脫離軌道。
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【題目】(10分)如圖,一端封閉、粗細均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置,管內用水銀將一段氣體封閉在管中。當溫度為280K時,被封閉的氣柱長L=22cm,兩邊水銀柱高度差h=16cm,大氣壓強=76cmHg。
(1)為使左端水銀面下降3cm,封閉氣體溫度應變?yōu)槎嗌伲?/span>
(2)封閉氣體的溫度重新回到280K后,為使封閉氣柱長度變?yōu)?/span>20cm,需向開口端注入的水銀柱長度為多少?
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【題目】在如圖所示的電路中,A1和A2是兩個相同的燈泡,線圈L的自感系數(shù)足夠大,電阻可以忽略不計,下列說法正確的是( )
A. 閉合開關S時,A1和A2同時亮
B. 斷開開關S時,A2閃亮一下再熄滅
C. 閉合開關S時,A2先亮,A1逐漸變亮
D. 斷開開關S時,流過A2的電流方向向左
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【題目】粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中,磁場方向垂直于線框平面,其邊界與正方形線框的邊平行,F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場,如下圖所示( )
A.四種情況下流過ab邊的電流的方向都相同
B.四種情況下ab兩端的電勢差都相等
C.四種情況下流過線框的電荷量都相等
D.四種情況下磁場力對線框做功的功率都相等
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【題目】如圖所示,質量為m=2kg的物塊A(可視為質點)放在傾角的光滑斜面體上,斜面固定在水平桌面上,進度系數(shù)為k=200N/m的輕彈簧一端連接在斜面底端的固定擋板C上,另一端連接在物塊A上,繞過斜面頂端定滑輪的不可伸長的輕繩一端連接在物塊A上,另一端吊著質量也為m的物體B,物塊A與滑輪間的輕繩與斜面平行,物塊A靜止時剛好處在斜面的正中間。已知斜面長為L=2.5m,重力加速度g取10m/s2。
(1)若剪斷輕彈簧,物塊A 到斜面頂端時,物塊B還未落地,求物塊A運動到斜面頂端要用多長時間;
(2)若剪斷輕繩,求物塊A向下運動的最大速度。
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【題目】已知原子核質量為209.98287u,原子核的質量為205.9746u原子核的質量為4.00260u,靜止的核在α衰變中放出α粒子后變成.(計算結果均保留三位有效數(shù)字)求:
(1)請寫出核反應方程;
(2)在衰變過程中釋放的能量;
(3)α粒子從Po核中射出的動能(已知u相當于931.5MeV,且核反應釋放的能量只轉化為動能)。
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【題目】如圖所示,半徑為R的光滑半圓軌道AB豎直固定在一水平光滑的桌面上,軌道最低點B與桌面相切并平滑連接,桌面距水平地面的高度也為R。在桌面上輕質彈簧被a、b兩個小球擠壓(小球與彈簧不拴接),處于靜止狀態(tài)。已知a球的質量為m0,a、b兩球質量比為2∶3。固定小球b,釋放小球a,a球與彈簧分離后經(jīng)過B點滑上半圓環(huán)軌道并恰能通過軌道最高點A。現(xiàn)保持彈簧形變量不變同時釋放a、b兩球,重力加速度取g,求:
(1)釋放小球前彈簧具有的彈性勢能Ep;
(2)b球落地點距桌子右端C點的水平距離;
(3)a球在半圓軌道上上升的最大高度H。
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【題目】實驗室為了測量阻值約為幾百歐姆的電阻的阻值,小勇利用如下的實驗器材改裝成了一個簡易歐姆表。
A.滿偏電流為Ig=500 μA、內阻為Rg=1 000 Ω的電流計G
B.內阻可忽略不計的電動勢為1.5 V的干電池E
C.可調范圍在0~99.99 Ω的電阻箱R1
D.可調范圍在0~999.9 Ω的電阻箱R2
E.可調范圍在0~100 Ω的滑動變阻器R3
F.可調范圍在0~10 00 Ω的滑動變阻器R4
G.開關和導線若干
請回答下列問題:
(1)小勇通過分析可知,該電流計的內阻過大,導致誤差較大,因此小勇首先將該電流計G改裝成量程為0~3 mA的電流表,則電流計G應____(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)電阻箱___(選填“R1”或“R2”),且應把電阻箱調至____Ω;
(2)完成操作(1)后,小勇利用改裝后的電流表改裝成了滿足題中要求的歐姆表,使指針位于表盤中央刻度時,對應被測電阻的阻值為500 Ω,請將設計的電路補充完整,并標出相應符號,其中A為____(選填“紅”或“黑”)表筆;
利用該歐姆表測量一未知電阻時,電流計G的讀數(shù)為200 μA,則該電阻的阻值約為_______Ω。(結果取整數(shù))
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【題目】某探究小組用能夠顯示并調節(jié)轉動頻率的小電動機驗證勻速圓周運動的向心力關系式F=mrω2。
(1)把轉動頻率可調的小電動機固定在支架上,轉軸豎直向下,將搖臂平臺置于小電動機正下方的水平桌面上;
(2)在轉動軸正下方固定一不可伸長的細線,小電動機轉軸與細線連接點記為0。細線另一端穿過小鐵球的球心并固定;
(3)啟動電動機,記錄電動機的轉動頻率f,當小球轉動穩(wěn)定時,將搖臂平臺向上移動,無限接近轉動的小球;
(4)關閉電動機,測量O點到搖臂平臺的高度h;
(5)改變電動機的轉動頻率,重復上述實驗。
探究小組的同學除了測量以上數(shù)據(jù),還用游標卡尺測量了小球的直徑D,如圖所示,讀數(shù)為 ___mm;本實驗____(填“需要”或“不需要”)測量小球的質量;
請你根據(jù)所記錄的O點到搖臂平臺的高度h和小球的直徑D,重力加速度為g,若所測物理量滿足g=___ 則F=mrω2成立。(用所測物理量符號表示)
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【題目】某物理興趣小組圍繞一個量程為3mA,內阻Rg約為100Ω的電流計G展開探究,可供選擇的器材有電阻箱R0,最大阻值為9999.9Ω,滑動變阻器甲,最大阻值為10kΩ,滑動變阻器乙,最大阻值為2kΩ,電源E1,電動勢為1.5V,內阻較小,電源E2,電動勢為9V,內阻較小;開關2個,導線若干。
(1)為測量該電流計的內阻,小明設計了如圖a所示電路,實驗步驟如下:
①斷開S1和S2;將R調到最大;
②合上S1調節(jié)R使G滿偏;
③合上S2,調節(jié)的值到使G半偏,此時刻認為G的內阻Rg=
在上述可供選擇的器材中,為了使測量盡量精確,滑動變阻器應該選擇_________(甲或乙);電源應該選_________(E1或E2),在實驗中認為電流計G內阻Rg=,此結果與Rg的真實值相比_______(偏大、偏小、相等)。
(2)若測的電流計G的內阻Rg=100Ω,小芳用電源E1、電阻箱R0和電流計G連接了如圖b所示的電路,在電流計兩端接上兩個表筆,設計出一個簡易的歐姆表,并將表盤的電流刻度轉化為電阻刻度;閉合開關,將兩表筆斷開;調節(jié)電阻箱,使指針指在“3mA”處,此處刻度應標阻值為_______Ω(選填“0”或“∞”);再保持電阻箱阻值不變,在兩表筆間接不通阻值的已知電阻找出對應的電流刻度,則“2mA”處對應表筆間電阻阻值為__________Ω。
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