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【題目】(18分)如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ間距為l=0.5m,其電阻不計,兩導軌及其構成的平面均與水平面成30角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導軌放置,每棒兩端都與導軌始終有良好接觸,已知兩棒質量均為m=0.02kg,電阻均為R=0.1Ω,整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感應強度B=0.2T,棒ab在平行于導軌向上的力F作用下,沿導軌向上勻速運動,而棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m/s2,問
⑴通過棒cd的電流I是多少,方向如何?
⑵棒ab受到的力F多大?
⑶棒cd每產生Q=0.1J的熱量,力F做的功W是多少?
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【題目】如圖所示,平行金屬導軌與水平面成θ角,導軌與兩阻值相等的定值電阻R1和R2相連,勻強磁場垂直穿過導軌平面.有一質量為m的導體棒ab,其電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等,與導軌之間的動摩擦因數為μ,給導體棒一個初速度,使之沿導軌向上滑動,當上滑的速度為v時,導體棒受到的安培力的大小為F.此時( )
A.電阻R1消耗的電功率為
B.電阻R2消耗的電功率為
C.整個裝置摩擦生熱的功率為μmgvcosθ
D.整個裝置消耗的機械功率為(F+μmgcosθ)v
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【題目】用如右圖甲所示的電路研究光電效應中光電流強度與照射光的強弱、頻率等物理量的關系。圖中A、K兩極間的電壓大小可調,電源的正負極也可以對調,分別用a、b、c三束單色光照射,調節(jié)A、K間的電壓U,得到光電流I與電壓U的關系如圖乙所示,由圖可知
A. 單色光a和c的頻率相同,且a光更弱些,b光頻率最大
B. 單色光a和c的頻率相同,且a光更強些,b光頻率最大
C. 單色光a和c的頻率相同,且a光更弱些,b光頻率最小
D. 單色光a和c的頻率不同,且a光更強些,b光頻率最小
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【題目】某同學用實驗探究摩擦力,他的實驗步驟如下:將一質量m=3.75 kg的木塊置于水平桌面上,用細繩將木塊和彈簧測力計連接起來;沿水平方向拉彈簧測力計,隨著拉力逐漸增大,木塊由靜止開始運動,一段時間后停止拉動;在整個過程中,記下彈簧測力計的示數,將實驗得到的數據繪成F-t圖像(g取10m/s2)下列有關這個實驗的幾個說法,其中正確的是
A.木塊與桌面間的最大靜摩擦力為3N
B.木塊受到的最大靜摩擦力比滑動摩擦力大
C.木塊與桌面間的動摩擦因數為0.08
D.0~6 s內木塊一直受到靜摩擦力的作用
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【題目】如圖所示為一傾角θ=37°足夠長的斜面,將一質量m=1kg的物體在斜面上由靜止釋放,同時施加一沿斜面向上的恒定拉力,拉力大小F=15N,1s后物體的速度沿斜面向上,大小為5m/s,(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
(1)求物體與斜面間動摩擦因數μ;
(2)若在物體的速度為5m/s時撤去力F,求撤掉力F后0.8s內的位移.
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【題目】圖甲為小型旋轉電樞式交流發(fā)電機的原理圖,其矩形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中,繞垂直于磁場方向的固定軸(沿水平方向)勻速轉動,線圈的兩端經集流環(huán)和電刷與電阻R=10Ω連接,與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電壓表,示數是10 V。圖乙是矩形線圈中磁通量隨時間t變化的圖象。則
A. 此交流發(fā)電機的電動勢平均值為10V
B. t=0.02 s時R兩端的電壓瞬時值為零
C. R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u=10cosl00πtV
D. 當ab邊速度方向向上時,它所受安培力的方向也向上
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【題目】滑板運動是一項非常刺激的水上運動,研究表明,在進行滑板運動時,水對滑板的作用力N垂直于板面,大小為kv2,其中v為滑板速率(水可視為靜止)。某次運動中,在水平牽引力的作用下,當滑板和水面的夾角θ=37°時(如圖所示),滑板做勻速直線運動,相應的k=54 kg/m,人和滑板的總質量為108 kg,試求:(重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,忽略空氣阻力)
(1)水平牽引力F的大小;
(2)滑板的速率。
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【題目】如圖所示,一充電后與電源斷開的平行板電容器的兩極板水平放置,板長為L,板間距離為d,距板右端L處有一豎直屏M. 一帶電荷量為q、質量為m的質點以初速度v0沿中線射入兩板間,最后垂直打在M上,則下列結論正確的是(已知重力加速度為g)
A. 兩極板間電壓為
B. 板間電場強度大小為
C. 整個過程中質點的重力勢能增加
D. 若僅增大兩極板間距,則該質點不可能垂直打在M上
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【題目】用等效替代法驗證力的平行四邊形定則的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結點,OB和OC為細繩,圖乙是白紙上根據實驗結果畫出的圖。
(1)本實驗中“等效替代”的含義是________。
A.橡皮筋可以用細繩替代
B.左側彈簧測力計的作用效果可以替代右側彈簧測力計的作用效果
C.右側彈簧測力計的作用效果可以替代左側彈簧測力計的作用效果
D.兩彈簧測力計共同作用的效果可以用一個彈簧測力計的作用效果替代
(2)圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿著AO方向的是________。
(3)完成該實驗的下列措施中,能夠減小實驗誤差的是________。
A.拉橡皮筋的繩細一些且長一些
B.拉橡皮筋時,彈簧測力計、橡皮筋、細繩應貼近木板且與木板面平行
C.拉橡皮筋的細繩要長些,標記同一細繩方向的兩點要遠些
D.使拉力F1和F2的夾角很小
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【題目】如圖甲所示,在研究彈力和彈簧伸長量的關系時,把彈簧上端固定在橫梁上,下端懸吊不同重力的砝碼,用刻度尺測量彈簧的長度,把彈簧的伸長Δx和彈簧彈力F的關系在F-Δx坐標系中描點如圖乙所示。
(1)從坐標系中的實驗數據可知,該彈簧的勁度系數是________(精確到兩位有效數字)。
(2)關于實驗注意事項,以下哪項是沒有必要的?(填入字母序號)________。
A.懸吊砝碼后,在砝碼靜止后再讀數
B.彈簧的受力不超過它的彈性限度
C.盡量減小彈簧和橫梁之間的摩擦
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