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在物理學(xué)的發(fā)展過程中,許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進(jìn)步。在對以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中,正確的說法是
A.牛頓提出的萬有引力定律奠定了天體力學(xué)的基礎(chǔ)
B.安培發(fā)現(xiàn)了磁場對運(yùn)動電荷的作用和規(guī)律
C.洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律
D.庫侖發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)
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如圖所示,光滑絕緣水平桌面上固定一絕緣擋板P,質(zhì)量分別為和
的小物塊A和B(可視為質(zhì)點(diǎn))分別帶有
和+QB的電荷量,兩物塊由絕緣的輕彈簧相連,一不可伸長的輕繩跨過定滑輪,一端與物塊B 連接,另一端連接輕質(zhì)小鉤。整個裝置處于正交的場強(qiáng)大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B 、方向水平向里的勻強(qiáng)磁場中。物塊A,B 開始時均靜止,已知彈簧的勁度系數(shù)為K,不計(jì)一切摩擦及AB間的庫侖力,物塊A、B所帶的電荷量不變,B不會碰到滑輪,物塊A、B均不離開水平桌面。若在小鉤上掛一質(zhì)量為M的物塊C并由靜止釋放,可使物塊A對擋板P的壓力為零,但不會離開P,則
(1)求物塊C下落的最大距離;
(2)求小物塊C下落到最低點(diǎn)的過程中,小物塊B的電勢能的變化量、彈簧的彈性勢能變化量;
(3)若C的質(zhì)量改為2M,求小物塊A剛離開擋板P時小物塊B的速度大小以及此時小物塊B對水平桌面的壓力.
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如圖甲所示,兩塊相同的平行金屬板M、N正對著放置,相距為,板M、N上的小孔s1、s2與 O三點(diǎn)共線,s2O=R,連線s1O垂直于板M、N。以O為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。收集屏PQ上各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離都為2R,兩端點(diǎn)P、Q關(guān)于連線s1O對稱,屏PQ所對的圓心角θ=120°。質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子連續(xù)不斷地經(jīng)s1進(jìn)入M、N間的電場,接著通過s2進(jìn)入磁場。質(zhì)子重力及質(zhì)子間的相互作用均不計(jì),質(zhì)子在s1處的速度看作零。
⑴若M、N間的電壓UMN=+U時,求質(zhì)子進(jìn)入磁場時速度的大小。
⑵若M、N間接入如圖乙所示的隨時間t變化的電壓(式中
,周期T已知),且在質(zhì)子通過板間電場區(qū)域的極短時間內(nèi)板間電場視為恒定,則質(zhì)子在哪些時刻自s1處進(jìn)入板間,穿出磁場后均能打到收集屏PQ上?
⑶在上述⑵問的情形下,當(dāng)M、N間的電壓不同時,質(zhì)子從s1處到打在收集屏PQ上經(jīng)歷的時間t會不同,求t的最大值。
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運(yùn)動員駕駛摩托車做騰躍特技表演是一種刺激性很強(qiáng)的運(yùn)動項(xiàng)目。如圖所示,AB是水平路面,BC是半徑為20m的圓弧,CDE是一段曲面。運(yùn)動員駕駛功率始終為9kW的摩托車,先在AB段加速、經(jīng)過4.3s到B點(diǎn)時達(dá)到最大速度20m/s,再經(jīng)3s的時間通過坡面到達(dá)E點(diǎn)時關(guān)閉發(fā)動機(jī)水平飛出。已知人的質(zhì)量為60kg、摩托車的質(zhì)量為120kg,坡頂高度h=5m,落地點(diǎn)與E點(diǎn)的水平距離x=16m,重力加速度g=10m/s2。設(shè)摩托車在AB段所受的阻力恒定,運(yùn)動員及摩托車可看作質(zhì)點(diǎn)。求:
(1)AB段的位移大��;
(2)摩托車過B點(diǎn)時對運(yùn)動員支持力的大�。�
(3)摩托車在沖上坡頂?shù)倪^程中克服阻力做的功。
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如圖所示是測量通電螺線管A內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B及其與電流I關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。將截面積為S、匝數(shù)為N的小試測線圈P置于螺線管A中間,試測線圈平面與螺線管的軸線垂直,可認(rèn)為穿過該試測線圈的磁場均勻。將試測線圈引線的兩端與沖擊電流計(jì)D相連。撥動雙刀雙擲換向開關(guān)K,改變通入螺線管的電流方向,而不改變電流大小,在P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流引起D的指針偏轉(zhuǎn)。
(1)將開關(guān)合到位置1,待螺線管A中的電流穩(wěn)定后,再將K從位置1撥到位置2,測得D的最大偏轉(zhuǎn)距離為dm,已知沖擊電流計(jì)的磁通靈敏度為Dφ, Dφ=,式中
為單匝試測線圈磁通量的變化量。則試測線圈所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度B=______;若將K從位置1撥到位置2的過程所用的時間為Δt,則試測線圈P中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢ε=____。
(2)調(diào)節(jié)可變電阻R,多次改變電流并撥動K,得到A中電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的數(shù)據(jù),見右表。由此可得,螺線管A內(nèi)部在感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I的關(guān)系為B=______。
(3)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,提高測量的準(zhǔn)確性,可采取的措施有( )
A.適當(dāng)增加試測線圈的匝數(shù)N B.適當(dāng)增大試測線圈的橫截面積S
C.適當(dāng)增大可變電阻R的阻值 D.適當(dāng)撥長撥動開關(guān)的時間Δt
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | I(A) | B(×10-3T) |
1 | 0.5 | 0.62 |
2 | 1.0 | 1.25 |
3 | 1.5 | 1.88 |
4 | 2.0 | 2.51 |
5 | 2.5 | 3.12 |
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某同學(xué)利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣�,發(fā)現(xiàn)單擺靜止時擺球重心在球心的正下方,他仍將從懸點(diǎn)到球心的距離當(dāng)作擺長L,通過改變擺線的長度,測得6組L和對應(yīng)的周期T,畫出L一T2圖線,然后在圖線上選取A、B兩個點(diǎn),坐標(biāo)如圖所示。他采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法,則計(jì)算重力加速度的表達(dá)式應(yīng)為g= 。請你判斷該同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相比,將 。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)
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