【題目】某種角速度計,其結(jié)構(gòu)如圖所示.當整個裝置繞軸OO′轉(zhuǎn)動時,元件A相對于轉(zhuǎn)軸發(fā)生位移并通過滑動變阻器輸出電壓,電壓傳感器(傳感器內(nèi)阻無限大)接收相應(yīng)的電壓信號.已知A的質(zhì)量為m,彈簧的勁度系數(shù)為k、自然長度為l,電源的電動勢為E、內(nèi)阻不計.滑動變阻器總長也為l,電阻分布均勻,裝置靜止時滑片P在變阻器的最左端B端,當系統(tǒng)以角速度ω轉(zhuǎn)動時,則( )
A. 電路中電流隨角速度的增大而增大
B. 電路中電流隨角速度的增大而減小
C. 彈簧的伸長量為x=
D. 輸出電壓U與ω的函數(shù)式為U=
【答案】D
【解析】
當系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動時,電路中電阻保持不變,根據(jù)閉合電路歐姆定律分析電路中電流的變化情況.系統(tǒng)勻速轉(zhuǎn)動時,由彈簧的彈力提供元件A的向心力,根據(jù)牛頓第二定律得到角速度ω與彈簧伸長的長度x的關(guān)系式.根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比和電阻定律,得到電壓U與x的關(guān)系式,再聯(lián)立解得電壓U與ω的函數(shù)關(guān)系式.
系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動時,無論角速度增大還是減小,BC的總電阻不變,根據(jù)閉合電路歐姆定律得知,電路中電流保持不變,故A、B錯誤;設(shè)系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動時,彈簧伸長的長度為x,則對元件A,根據(jù)牛頓第二定律得kx=mω2(l+x),又輸出電壓U=,聯(lián)立兩式得 ,,故C錯誤,D正確;故選D.
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【題目】霍爾效應(yīng)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體材料的測試和研究中,例如應(yīng)用霍爾效應(yīng)測試半導(dǎo)體是電子型還是空穴型,研究半導(dǎo)體內(nèi)載流子濃度的變化等.在霍爾效應(yīng)實驗中,如圖所示,寬ab為1 cm、長ad為4 cm、厚ae為1.0×10-3cm的導(dǎo)體,沿ad方向通有3 A的電流,當磁感應(yīng)強度B=1.5 T的勻強磁場垂直向里穿過abcd平面時,產(chǎn)生了1.0×10-5V的霍爾電壓,(已知導(dǎo)體內(nèi)定向移動的自由電荷是電子)則下列說法正確的是
A. 在導(dǎo)體的上表面聚集自由電子,電子定向移動的速率v=×10-3m/s
B. 在導(dǎo)體的前表面聚集自由電子,電子定向移動的速率v=×103m/s
C. 在其它條件不變的情況下,增大ad的長度,可增大霍爾電壓
D. 每立方米的自由電子數(shù)為n=2.8×1029個
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【題目】圖(a)為一列簡諧橫波在t=2 s時的波形圖,圖(b)為媒質(zhì)中平衡位置在x=1.5 m處的質(zhì)點的振動圖象,P是平衡位置為x=2 m的質(zhì)點。下列說法正確的是________。
A、波速為0.5 m/s
B、波的傳播方向向右
C、0~2 s時間內(nèi),P運動的路程為8 cm
D、當t=7 s時,P恰好回到平衡位置
E、0~2 s時間內(nèi),P向y軸正方向運動
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【題目】如圖所示,寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上,框架的上端接有一個電子元件,其阻值與其兩端所加的電壓成正比,即R=kU,式中k為已知常數(shù).框架上有一質(zhì)量為m,離地高為h的金屬棒,金屬棒與框架始終接觸良好無摩擦,且保持水平.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直于框架平面向里.將金屬棒由靜止釋放,棒沿框架向下運動,不計金屬棒及導(dǎo)軌的電阻.重力加速度為g.求:
(1)金屬棒運動過程中,流過棒的電流的大小和方向;
(2)金屬棒落到地面時的速度大;
(3)金屬棒從釋放到落地過程中通過電子元件的電荷量.
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【題目】一圓柱形氣缸,質(zhì)量M為10kg,總長度L為40cm,內(nèi)有一活塞,質(zhì)量m為5kg,截面積S為50cm2,活塞與氣缸壁間摩擦可忽略,但不漏氣(不計氣缸壁與活塞厚度),當外界大氣壓強p0為1×105Pa,溫度t0為7℃時,如果用繩子系住活塞將氣缸懸掛起來,如圖所示,氣缸內(nèi)氣體柱的高L1為35cm,g取10m/s2.求:
①此時氣缸內(nèi)氣體的壓強;
②當溫度升高到多少攝氏度時,活塞與氣缸將分離?
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺之間的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍,物塊與轉(zhuǎn)軸OO′相距R,物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速緩慢增大,當轉(zhuǎn)速增加到一定值時,物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動,在物塊由靜止到恰好要滑動前的這一過程中,轉(zhuǎn)臺的摩擦力對物塊做的功最接近
A. 0 B. 2πkmgR
C. kmgR D. kmgR
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【題目】如圖所示為糧袋的傳送帶裝置,已知AB間的長度為L,傳送帶與水平方向的夾角為θ,工作時運行速度為v,糧袋與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,正常工作時工人在A點將糧袋由靜止放上,以下說法正確的是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)( )
A. 糧袋到達B點的速度與v比較,可能大,也可能相等或小
B. 若L足夠大,糧袋最終將一定以速度v做勻速運動
C. 若μ<tanθ,則糧袋從A到B一定一直是做加速運動
D. 糧袋剛放上傳送帶時的加速度a<gsinθ
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【題目】一個質(zhì)量m=2kg的滑塊在傾角為θ=37°的固定斜面上,受到一個大小為40N的水平推力F作用,以v0=10m/s的速度沿斜面勻速上滑.(sin37°=0.6,取g=10m/s2)
(1)求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù);
(2)若滑塊運動到A點時立即撤去推力F,求這以后滑塊再返回A點經(jīng)過的時間.
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【題目】如下圖所示,其中甲圖為疊放在一起的A、B兩物體(mA>mB),緊貼著豎直粗糙墻面由靜止開始下落;乙圖為A、B、C靜止在光滑的水平面上;丙圖為傾斜細線懸掛下的均勻直桿靜止在地面上;丁圖為
A、B一起水平向右勻速運動.則下列判斷中正確的是( )
A. 甲圖中B物體受重力、壓力和摩擦力
B. 乙圖中A對B有彈力,且彈力方向水平向右
C. 丙圖中桿與地面之間有摩擦力,且桿受到的摩擦力方向水平向右
D. 丁圖中B受到水平向向左的摩擦力
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