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【題目】據(jù)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),由于潮汐作用,現(xiàn)階段月球每年遠(yuǎn)離地球3.8cm,在月球遠(yuǎn)離地球的過程中,地球正轉(zhuǎn)得越來越慢,在此過程中月球圍繞地球的運(yùn)動(dòng)仍然看成圓周運(yùn)動(dòng),與現(xiàn)在相比,若干年后( 。

A.月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度會(huì)增大B.地球同步衛(wèi)星軌道半徑將會(huì)增大

C.近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度將會(huì)減小D.赤道上的重力加速度將會(huì)減小

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【題目】原子核的比結(jié)合能與原子序數(shù)的關(guān)系圖所示,大多數(shù)恒星內(nèi)部溫度非常高,可進(jìn)行輕核聚變,核反應(yīng)方程為A+BC。但對于金、鉑等重金屬產(chǎn)生,目前科學(xué)界有一種理論認(rèn)為,兩顆中子星合成過程中會(huì)釋放巨大的能量,在能量的作用下能夠合成金、鉑等重金屬,其核反應(yīng)為D+EF,下列說法正確的是( 。

A.重核F裂變成DE的過程中,會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量虧損

B.較輕的核AB聚合成C的過程中核子平均質(zhì)量變大

C.較重的核DE聚合成F的過程中,會(huì)釋放較大能量

D.AB聚合成C的過程中,C的結(jié)合能小于AB的結(jié)合能之和

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【題目】我們熟知經(jīng)典回旋加速器如圖(甲)所示,帶電粒子從M處經(jīng)狹縫中的高頻交流電壓加速,進(jìn)入與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場的兩個(gè)D形盒中做圓周運(yùn)動(dòng),循環(huán)往復(fù)不斷被加速,最終離開加速器。另一種同步加速器,基本原理可以簡化為如圖(乙)所示模型,帶電粒子從M板進(jìn)入高壓縫隙被加速,離開N板時(shí),兩板的電荷量均立即變?yōu)榱,離開N板后,在勻強(qiáng)磁場的導(dǎo)引控制下回旋反復(fù)通過加速電場區(qū)不斷加速,但帶電粒子的旋轉(zhuǎn)半徑始終保持不變。已知帶電粒子A 的電荷量為+q,質(zhì)量為m,帶電粒子第一次進(jìn)入磁場區(qū)時(shí),兩種加速器的磁場均為B0,加速時(shí)狹縫間電壓大小都恒為U,設(shè)帶電粒子最初進(jìn)入狹縫時(shí)的初速度為零,不計(jì)粒子受到的重力,不計(jì)粒子加速時(shí)間及其做圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電磁輻射,不考慮磁場變化對粒子速度的影響及相對論效應(yīng)。

1)求帶電粒子A每次經(jīng)過兩種加速器加速場時(shí),動(dòng)能的增量;

2)經(jīng)典回旋加速器與同步加速器在裝置上的類似性,源于它們在原理上的類似性。

a.經(jīng)典回旋加速器,帶電粒子在不斷被加速后,其在磁場中的旋轉(zhuǎn)半徑也會(huì)不斷增加,求加速n次后rn的大;

b.同步加速器因其旋轉(zhuǎn)半徑R始終保持不變,因此磁場必須周期性遞增,請推導(dǎo)Bn的表達(dá)式;

3)請你猜想一下,若帶電粒子A與另一種帶電粒子B(質(zhì)量也為m,電荷量為+kq,k為大于1的整數(shù))一起進(jìn)入兩種加速器,請分別說明兩種粒子能否同時(shí)被加速,如果不能請說明原因,如果能,請推導(dǎo)說明理由。

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【題目】有些物理問題雖然截然不同,但是簡化模型的方法卻很類似。

1)法拉第1831年做了一個(gè)銅盤實(shí)驗(yàn),如圖(甲)所示。使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng),閉合電路中就有持續(xù)電流通過。圖乙所示為法拉第銅盤實(shí)驗(yàn)的示意圖。銅質(zhì)圓盤安裝在水平銅軸上,圓盤下半?yún)^(qū)域位于兩磁極之間,圓盤平面與磁感線垂直,兩銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和圓盤的邊緣接觸。某同學(xué)把圓盤CD間的金屬部分簡化成一根長為L金屬棒,繞C點(diǎn)在垂直于磁場的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),(如圖(丙)所示)。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,圓盤以恒定的角速度ω順時(shí)針旋轉(zhuǎn),忽略銅質(zhì)圓盤電阻。已知電子的電荷量為e,不考慮電子間的相互作用。

a根據(jù)電動(dòng)勢的定義,求出金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E的大小,并指出CD兩端電勢的高低;

b由于電子所受洛倫茲力f與離軸O的距離x有關(guān),請根據(jù)分析畫出f-x圖像;

2)在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極,緊貼邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極,并把它們與電池的兩極相連,然后在玻璃皿中放入導(dǎo)電液體,例如鹽水。如果把玻璃皿放在磁場中(如圖丁所示),請寫出通電后電解液的運(yùn)動(dòng)情況,并通過理論推導(dǎo)說明該運(yùn)動(dòng)與哪些因素有關(guān)(至少寫出兩個(gè)因素)。

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【題目】對于同一物理問題,常?梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究,找出其內(nèi)在聯(lián)系,從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。如圖(甲)所示,水平放置的光滑金屬導(dǎo)軌接在電源上,電源內(nèi)阻及導(dǎo)軌電阻不計(jì)。一個(gè)勻強(qiáng)磁場垂直向下穿過導(dǎo)軌平面。金屬導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好。

1)已知金屬導(dǎo)軌寬L=0.2m,電源電動(dòng)勢E=3V,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,導(dǎo)體棒ab的電阻為R=6Ω,求閉合開關(guān)的瞬間導(dǎo)體棒受到的安培力的大小和方向;

2)為了研究安培力和洛倫茲力的關(guān)系,小強(qiáng)同學(xué)從微觀角度進(jìn)行理想化的論證。如圖(乙)所示,若導(dǎo)體棒ab的有效長度為l,橫截面積為S,設(shè)棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n,電子電荷量為e,自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v。

a.試推導(dǎo)導(dǎo)體棒內(nèi)電流I的微觀表達(dá)式;

b.如果導(dǎo)體棒l所受的安培力為F,其中的每個(gè)電子受到的洛倫茲力都為,設(shè)導(dǎo)體棒l中的自由電子的總個(gè)數(shù)為N。試證明導(dǎo)體中N個(gè)電子受到洛倫茲力的矢量和等于宏觀上導(dǎo)體棒所受的安培力,即。

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【題目】已知在氫原子內(nèi),氫原子核與電子之間的最短距離為5.3×10-11 m。氫原子核與質(zhì)子所帶的電荷量相同,為1.6×10-19C。電子帶負(fù)電,所帶的電荷量也是1.6×10-19 C。質(zhì)子質(zhì)量為1.67×10-27 kg,電子質(zhì)量為9.1×10-31 k,靜電力常量K9×109 Nm2/C2,萬有引力常量G6.7×10-11 Nm2/kg2,求:

1)請估算氫原子核與電子之間的庫侖力F的數(shù)量級;

2)請估算氫原子核與電子之間的萬有引力F的數(shù)量級;

3)根據(jù)你計(jì)算結(jié)果說明,研究微觀帶電粒子的相互作用時(shí)是否可以忽略萬有引力。

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【題目】如圖所示,一個(gè)正方形線圈邊長a0.5m,總電阻為R,當(dāng)線圈以v4m/s的速度勻速通過磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5T的勻強(qiáng)磁場區(qū)域時(shí),線圈平面總保持與磁場垂直。若磁場的寬度b>a,如圖所示,求:

1)線圈進(jìn)入磁場過程中感應(yīng)電流的大小和方向;

2)線圈進(jìn)入磁場瞬間,線框CD邊兩端的電壓UCD;

3)線框在穿過整個(gè)磁場過程中釋放的焦耳熱Q。

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【題目】測電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,有同學(xué)設(shè)計(jì)了甲、乙兩套實(shí)驗(yàn)方案如圖所示,已知電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)電阻比較接近。

1)為提高電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的測量精度,你認(rèn)為_______(填甲或乙)方案更合理。

2)請根據(jù)你認(rèn)為合理的測量方案完成實(shí)物圖的連接______

3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測得多組電壓和電流值,得到如圖所示的電壓與電流關(guān)系圖線

則該電源的電動(dòng)勢E=____________V,內(nèi)電阻r =____________Ω。

4)所測得的電源電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r的測量值與真實(shí)值相比較的情況是:E_____E;r__________r。(填,或)

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【題目】兩個(gè)電荷量為q1、q2的正負(fù)點(diǎn)電荷分別固定在x軸上的O、M兩點(diǎn),在兩電荷連線上各點(diǎn)電勢x變化的關(guān)系如圖所示,其中A、N兩點(diǎn)的電勢均為零,ND段中C點(diǎn)的電勢最高。下列說法正確的是(

A.

B.A、N兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度均為零

C.C點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零

D.將一正點(diǎn)電荷從D移到N的過程中,電場力先做正功后做負(fù)功

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【題目】如圖是研究自感現(xiàn)象的電路,L為自感系數(shù)足夠大的線圈,R為定值電阻,A1、A2為兩個(gè)完全相同燈泡,則下列說法正確的是(

A.閉合開關(guān)時(shí),若電源E有內(nèi)阻,燈泡A2將立即變亮,然后稍變暗些,最后穩(wěn)定

B.閉合開關(guān)時(shí),若電源E無內(nèi)阻,燈泡A2將立即變亮, 然后穩(wěn)定

C.閉合開關(guān)時(shí),無論電源E是否有內(nèi)阻,燈泡A1將逐漸變亮最后穩(wěn)定

D.開關(guān)斷開時(shí),若線圈直流電阻等于定值電阻,則燈泡A2會(huì)閃亮一下,然后逐漸熄滅

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