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【題目】“世界上第一個想利用火箭飛行的人”是明朝的士大夫萬戶。他把47個自制的火箭綁在椅子上,自己坐在椅子上,雙手舉著大風(fēng)箏,設(shè)想利用火箭的推力,飛上天空,然后利用風(fēng)箏平穩(wěn)著陸。假設(shè)萬戶及所攜設(shè)備(火箭(含燃料)、椅子、風(fēng)箏等)總質(zhì)量為M,點燃火箭后在極短的時間內(nèi),質(zhì)量為m的熾熱燃氣相對地面以v0的速度豎直向下噴出。忽略此過程中空氣阻力的影響,重力加速度為g,下列說法中正確的是
A. 火箭的推力來源于空氣對它的反作用力
B. 在燃氣噴出后的瞬間,火箭的速度大小為
C. 噴出燃氣后萬戶及所攜設(shè)備能上升的最大高度為
D. 在火箭噴氣過程中,萬戶及所攜設(shè)備機械能守恒
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【題目】如圖所示為大型電子地磅電路圖,電源電動勢為E,內(nèi)阻不計,不稱物體時,滑動觸頭P在A端,滑動變阻器接入電路中的有效電阻最大,電流較小;稱重物時,在壓力作用下滑動觸頭下移,滑動變阻器有效電阻變小,電流變大。這樣把電流對應(yīng)的質(zhì)量值刻在刻度盤上,就可以讀出被稱物體的質(zhì)量,若滑動變阻器上A、B間長度為l,最大阻值為,已知兩彈簧的總彈力與形變量成正比,比例系數(shù)為k。
(1)試導(dǎo)出所稱重物重力G與電路中電流I的函數(shù)關(guān)系
(2)該裝置達到最大量程時電流表示數(shù)是多少?
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【題目】如圖,在y>0的區(qū)域存在方向沿y軸負方向的勻強電場,場強大小為E;在y<0的區(qū)域存在方向垂直于xOy平面向外的勻強磁場.一個氕核和一個氘核先后從y軸上y=h點以相同的動能射出,速度方向沿x軸正方向.已知進入磁場時,速度方向與x軸正方向的夾角為,并從坐標原點O處第一次射出磁場. 氕核的質(zhì)量為m,電荷量為q. 氘核的質(zhì)量為2m,電荷量為q,不計重力.求:
(1)第一次進入磁場的位置到原點O的距離;
(2)磁場的磁感應(yīng)強度大;
(3)第一次進入磁場到第一次離開磁場的運動時間.
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【題目】如圖甲所示,有一磁感應(yīng)強度大小為B、垂直紙面向外的勻強磁場,磁場邊界OP與水平方向夾角為θ=45°,緊靠磁場右上邊界放置長為L、間距為d的平行金屬板M、N,磁場邊界上的O點與N板在同一水平面上,O1、O2為電場左右邊界中點.在兩板間存在如圖乙所示的交變電場(取豎直向下為正方向).某時刻從O點豎直向上以不同初速度同時發(fā)射兩個相同的質(zhì)量為m、電量為+q的粒子a和b.結(jié)果粒子a恰從O1點水平進入板間電場運動,由電場中的O2點射出;粒子b恰好從M板左端邊緣水平進入電場.不計粒子重力和粒子間相互作用,電場周期T未知.求:
(1)粒子a、b從磁場邊界射出時的速度va、vb;
(2)粒子a從O點進入磁場到O2點射出電場運動的總時間t;
(3)如果金屬板間交變電場的周期,粒子b從圖乙中t=0時刻進入電場,求要使粒子b能夠穿出板間電場時E0滿足的條件.
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【題目】為了節(jié)能和環(huán)保,一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)。光控開關(guān)的通斷可通過光敏電阻來控制,光敏電阻是阻值隨著光的照度變化而變化的元件(照度可以反映光的強弱,光越強,照度越大,照度的單位為lx)。某光敏電阻在不同照度下的阻值如下表:
照度(lx) | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
電阻() | 75 | 40 | 28 | 23 | 20 | 18 |
(1)請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖一所示的坐標系中描繪出光敏電阻的阻值隨照度變化的曲線,并說明阻值隨照度變化的特點_________。
(2)如圖二所示,當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2 V時,控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)。請利用下列器材按要求設(shè)計一個簡單電路:給1、2兩端提供電壓,要求天色漸暗照度降低至1.0 lx時啟動照明系統(tǒng),在虛線框內(nèi)完成電路原理圖___________。(不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響)
提供的器材如下:
光敏電阻(符號,阻值見上表);
直流電源E(電動勢3 V,內(nèi)阻不計);
定值電阻,,(限選其中之一并在圖中標出);
開關(guān)S及導(dǎo)線若干。
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【題目】一足夠長的條狀區(qū)域內(nèi)存在勻強電場和勻強磁場,其在xOy平面內(nèi)的截面如圖所示:中間是磁場區(qū)域,其邊界與y軸垂直,寬度為l,磁感應(yīng)強度的大小為B,方向垂直于xOy平面;磁場的上、下兩側(cè)為電場區(qū)域,寬度均為l,電場強度的大小均為E,方向均沿x軸正方向;M、N為條狀區(qū)域邊界上的兩點,它們的連線與y軸平行,一帶正電的粒子以某一速度從M點沿y軸正方向射入電場,經(jīng)過一段時間后恰好以從M點入射的速度從N點沿y軸正方向射出,不計重力。
(1)定性畫出該粒子在電磁場中運動的軌跡;
(2)求該粒子從M點入射時速度的大。
(3)若該粒子進入磁場時的速度方向恰好與x軸正方向的夾角為,求該粒子的比荷及其從M點運動到N點的時間。
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【題目】圖甲所示是大型機械廠里用來稱重的電子吊秤,其中實現(xiàn)稱重的關(guān)鍵元件是拉力傳感器。其工作原理是:掛鉤上掛上重物,傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生形變,拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發(fā)生變化,再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(電壓或電流),從而完成將所稱物體重量變換為電信號的過程。
(1)簡述拉力敏感電阻絲的阻值隨拉力變化的原因_______________________________。
(2)小明找到一根拉力敏感電阻絲RL,其阻值隨拉力變化的圖像如圖乙所示,再按圖丙所示電路制作了一個簡易“吊秤”。電路中電源電動勢E約15V,內(nèi)阻約2Ω;靈敏毫安表量程為10mA,內(nèi)阻約5Ω;R是電阻箱,最大阻值是9999Ω;RL接在A、B兩接線柱上,通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起,接通電路完成下列操作。
a.滑環(huán)下不吊重物時,調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電流表為某一合適示數(shù)I時,讀出電阻箱的讀數(shù)R1;
b.滑環(huán)下吊上待測重物,測出電阻絲與豎直方向的夾角為θ;
c.調(diào)節(jié)電阻箱,使_______,讀出此時電阻箱的讀數(shù)R2;
d.算得圖乙直線的斜率k和截距b;
則待測重物的重力G的表達式為G=_____(用以上測得的物理量表示),測得θ=53°(sin53°=0.8,cos53°=0.6),R1、R2分別為1052Ω和1030Ω,結(jié)合乙圖信息,可得待測重物的重力G=_____N(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(3)針對小明的設(shè)計方案,為了提高測量重量的精度,你認為下列措施可行的是____________。
A.將毫安表換成量程不同,內(nèi)阻更小的毫安表
B.將毫安表換成量程為10μA的微安表
C.將電阻箱換成精度更高的電阻箱
D.適當(dāng)增大A、B接線柱之間的距離
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【題目】如圖,在xOy平面第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強電場和垂直于xOy平面的勻強磁場。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從y軸上離坐標原點距離為L的A點處,以沿x正向的初速度v0進入第一象限,小球恰好做勻速圓周運動,并從x軸上距坐標原點L/2的C點離開磁場。求:
(1)勻強電場電場強度E的大小和方向;
(2)磁感應(yīng)強度B的大小和方向;
(3)如果撤去磁場,并且將電場反向,帶電小球仍以相同的初速度從A點進入第一象限,求帶電小球到達x軸時的坐標.
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【題目】把蜂鳴器、光敏電阻、干簧管繼電器、開關(guān)、電源按如圖所示電路連接,制成光電報警裝置。當(dāng)有光照射報警裝置且光照不是很弱時,蜂鳴器發(fā)聲,當(dāng)沒有光照或者光照很弱時,蜂鳴器不發(fā)聲。①光敏電阻:受光照射后,阻值會變小、②干簧管繼電器:由干簧管和繞在干簧管外的線圈組成,當(dāng)線圈中有一定的電流時,線圈產(chǎn)生的磁場使密封在干簧管內(nèi)的兩個鐵質(zhì)簧片磁化,兩個簧片在磁力作用下由原來的分離狀態(tài)變成閉合狀態(tài)。當(dāng)線圈中沒有電流或者電流很微弱時,磁場消失,簧片在彈力的作用下恢復(fù)到分離狀態(tài)。請將下面的電路完整連接好__________。
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【題目】常見的一種力傳感器由彈簧鋼和應(yīng)變片組成,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示。彈簧鋼右端固定,在其上、下表面各貼一個相同的應(yīng)變片。若在彈簧鋼的自由端施加向下的作用力F,則彈簧鋼發(fā)生彎曲,上應(yīng)變片被拉伸,下應(yīng)變片被壓縮。應(yīng)變片采用半導(dǎo)體材料制成,其阻值與長度成正比。給上、下應(yīng)變片提供相等且恒定不變的電流,上應(yīng)變片兩端電壓為,下應(yīng)變片兩端電壓為,傳感器把這兩個電壓的差值輸出,用來反映力F的大小。半導(dǎo)體應(yīng)變片的阻值隨溫度會發(fā)生變化,其變化情況如圖乙所示。為消除氣溫變化對測量精度的影響,需分別給上、下應(yīng)變片串聯(lián)一合適的電阻,進行溫度補償。串聯(lián)合適的電阻后,測量結(jié)果不再受溫度影響。
(1)力F越大,彈簧鋼的彎曲程度越_______(選填“大”或“小”),傳感器輸出的電壓U越_______(選填“大”或“小”)。
(2)外力為時,上、下應(yīng)變片的電阻分別是、;外力為時,上、下應(yīng)變片的電阻分別是、。若,則、、、的從大到小的排列是________。
A. B.
C. D.
(3)如果未進行溫度補償,自由端受到相同的力F作用,該傳感器下應(yīng)變片兩端的電壓冬天比夏天_______(選填“大”或“小”)。
(4)進行溫度補償時,給下應(yīng)變片串聯(lián)的電阻最合適的是下列選項圖中的_______。
A. B. C. D.
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