【題目】兩個等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線的中垂線上有A、B、C三點,如圖甲所示。一個電荷量為2×l0-6C、質量為lg的小物塊從該水平面內的C點靜止釋放,其運動的v-t圖象如圖乙所示,其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標出了該切線)。則下列說法正確的是:( )
A. B為中垂線上電場強度最大的點,其電場強度E=l×l03V/m
B. 由C到A的過程中,物塊的電勢能先減小后變大
C. 由C到A的過程中,電勢逐漸升高
D. AB兩點電勢差UAB=-5×103V
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【題目】某公司為了測試其智能玩具汽車性能,設計了以下實驗。讓質量m=160kg的玩具汽車帶上Q=2C的電荷量后,穿越如圖1所示的直線跑道。該直線跑道長l=32m,由兩部分組成:其中第一部分為普通道路,已知車輪與道路的摩擦因數μ=0.5;第二部分為電場區(qū)域道路,在該區(qū)域加以豎直向下的大小E=200N/C的勻強電場,其長度距離終點l′=10m。玩具汽車內部裝有牽引力傳感器可以反饋整個過程中牽引力F隨時間t的變化圖像如圖2所示。t=11s時,玩具小車恰好到達終點且速度剛好減為零?諝庾枇Σ挥,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,玩具小車看做質點,g=10m/s2,求:
題圖1 題圖2
(1)玩具小車在電場區(qū)域加速度大小a;
(2)玩具車在加速過程中的平均速度大小。
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【題目】工廠在生產紡織品、紙張等絕緣材料時為了實時監(jiān)控其厚度,通常要在生產流水線上設置如圖所示傳感器。其中A、B為平行板電容器的上、下兩個極板,上下位置均固定,且分別接在恒壓直流電源的兩極上。當流水線上通過的產品厚度增大時,下列說法正確的是
A. A、B平行板電容器的電容減小
B. A、B兩板間的電場強度增大
C. A、B兩板上的電荷量變小
D. 有電流從b向a流過靈敏電流計
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【題目】在一個很小的厚度為d的矩形半導體薄片上,制作四個電極 E、F、M、N,它就成了一個霍爾元件,如圖所示。在E、F間通入恒定的電流I,同時外加與薄片垂直的磁場B,則薄片中的載流子(形成電流的自由電荷)就在洛倫茲力的作用下,向著與電流和磁場都垂直的方向漂移,使M、N 間出現(xiàn)了電壓,稱為霍爾電壓UH。可以證明UH=kIB/d,k為霍爾系數,它的大小與薄片的材料有關。下列說法正確的是
A. 若M的電勢高于N的電勢,則載流子帶正電
B. 霍爾系數k較大的材料,其內部單位體積內的載流子數目較多
C. 借助霍爾元件能夠把電壓表改裝成磁強計(測定磁感應強度)
D. 霍爾電壓UH越大,載流子受到磁場的洛侖茲力越小
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【題目】對于同一物理問題,常?梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進行研究,找出其內在聯(lián)系,從而更加深刻地理解其物理本質。一段橫截面積為S、長為l的直導線,單位體積內有n個自由電子,一個電子電量為e。該導線通有恒定電流時,導線兩端的電勢差為U,假設自由電子定向移動的速率均為v。
(1)求導線中的電流I;
(2)所謂電流做功,實質上是導線中的恒定電場對自由電荷的靜電力做功。為了求解在時間t內電流做功W為多少,小紅和小明給出了不同的想法:
小紅記得老師上課講過,W=UIt,因此將第(1)問求出的I的結果代入,就可以得到W的表達式。但是小紅不記得老師是怎樣得出W=UIt這個公式的。小明提出,既然電流做功是導線中的恒定電場對自由電荷的靜電力做功,那么應該先求出導線中的恒定電場的場強,即,設導體中全部電荷為q后,再求出電場力做的功,將q代換之后,小明沒有得出W=UIt的結果。
請問你認為小紅和小明誰說的對?若是小紅說的對,請給出公式的推導過程;若是小明說的對,請補充完善這個問題中電流做功的求解過程。
(3)為了更好地描述某個小區(qū)域的電流分布情況,物理學家引入了電流密度這一物理量,定義其大小為單位時間內通過單位面積的電量。若已知該導線中的電流密度為j,導線的電阻率為ρ,試證明:。
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【題目】某同學研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有:小燈泡L(額定電壓3.8V,額定電流0.32A);電壓表V(量程3V,內阻3kΩ);電流表A(量程0.5A,內阻0.5Ω);固定電阻R0(阻值1000Ω);滑動變阻器R(阻值0~9.0Ω);電源E(電動勢5V,內阻不計);開關S;導線若干。
⑴實驗要求能夠實現(xiàn)在0~3.8V的范圍內對小燈泡的電壓進行測量,畫出實驗電路原理圖________。
⑵實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示。由實驗曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻________(填“增大”“不變”或“減小”),燈絲的電阻率________(填“增大”“不變”或“減小”)。
⑶用另一電源E0(電動勢4V,內阻1.00Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路,調節(jié)滑動變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關S,在R的變化范圍內,小燈泡的最小功率為________W,最大功率為________W。(結果均保留2位小數)
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【題目】如圖所示為建筑工地一個小型起重機起吊重物的示意圖.一根輕繩跨過光滑的動滑輪,輕繩的一端系在位置A處,動滑輪的下端掛上重物,輕繩的另一端掛在起重機的吊鉤C處.起吊重物前,重物處于靜止狀態(tài).起吊重物過程是這樣的:先讓吊鉤從位置C豎直向上緩慢的移動到位置B,然后再讓吊鉤從位置B水平向右緩慢地移動到D,最后把重物卸載某一個位置.則關于輕繩上的拉力大小變化情況,下列說法正確的是( 。
A. 吊鉤從C向B移動的過程中,輕繩上的拉力不變
B. 吊鉤從B向D移動過程中,輕繩上的拉力變小
C. 吊鉤從C向B移動過程中,輕繩上的拉力變大
D. 吊鉤從B向D移動過程中,輕繩上的拉力不變
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【題目】如圖所示,導電物質為電子的霍爾元件樣品置于磁場中,表面與磁場方向垂直,圖中的1、2、3、4是霍爾元件上的四個接線端.當開關S1、S2閉合后,三個電表都有明顯示數,下列說法不正確的是( )
A. 通過霍爾元件的磁場方向向下
B. 接線端2的電勢低于接線端4的電勢
C. 僅將電源E1、E2反向接入電路,電壓表的示數不變
D. 若適當減小R1、增大R2,則電壓表示數一定增大
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【題目】未來的星際航行中,宇航員長期處于完全失重狀態(tài),為緩解這種狀態(tài)帶來的不適,有人設想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉艙”,如圖所示。當旋轉艙繞其軸線勻速旋轉時,宇航員站在旋轉艙內圓柱形側壁上,可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力。為達到上述目的,下列說法正確的是
A. 旋轉艙的半徑越大,轉動的角速度就應越大
B. 旋轉艙的半徑越大,轉動的角速度就應越小
C. 宇航員質量越大,旋轉艙的角速度就應越大
D. 宇航員質量越大,旋轉艙的角速度就應越小
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