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如圖甲所示,MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌,NQ⊥MN,導(dǎo)軌的電阻均不計。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°,NQ間連接有一個R=4Ω的電阻。有一勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上,磁感應(yīng)強度為B0=1T。將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時達到穩(wěn)定速度,已知在此過程中通過金屬棒截面的電量q=0.2C,且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示,設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與NQ平行。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ
(2)cd離NQ的距離s
(3)金屬棒滑行至cd處的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量
(4)若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0,從此時刻起,讓磁感應(yīng)強度逐漸減小,為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感應(yīng)強度B應(yīng)怎樣隨時間t變化(寫出B與t的關(guān)系式)。
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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)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場。收集屏PQ上各點到O點的距離都為2R,兩端點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進入M、N間的電場,接著通過s2進入磁場。質(zhì)子重力及質(zhì)子間的相互作用均不計,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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如圖,半徑R=0.4m的圓盤水平放置,繞豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,在圓心O正上方h=0.8m高處固定一水平軌道PQ,轉(zhuǎn)軸和水平軌道交于O′點。一質(zhì)量m=1kg的小車(可視為質(zhì)點),在F=4N的水平恒力作用下,從O′左側(cè)x0=2m處由靜止開始沿軌道向右運動,當(dāng)小車運動到O′點時,從小車上自由釋放一小球,此時圓盤半徑OA與x軸重合。規(guī)定經(jīng)過O點水平向右為x軸正方向。小車與軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2。
⑴若小球剛好落到A點,求小車運動到O′點的速度;
⑵為使小球剛好落在A點,圓盤轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)為多大?
⑶為使小球能落到圓盤上,求水平拉力F作用的距離范圍。
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現(xiàn)有以下器材:電流表A(量程0.6A、內(nèi)阻=0.5Ω),電阻箱R(量程99.99Ω),待測電阻Rx,直流電源(電動勢E和內(nèi)阻r待測),單刀單擲開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2,帶鐵夾的導(dǎo)線若干。
某探究實驗小組設(shè)計如圖甲所示的實驗電路,用來測定待測電阻的阻值Rx、直流電源的電動勢E和內(nèi)阻r。
⑴按圖甲所示的電路,將圖乙所示的實物連線補畫完整
⑵測量電阻Rx的阻值
①將開關(guān)S1閉合、開關(guān)S2接a,讀出電流表的示數(shù)I1
②保持開關(guān)S1閉合,將開關(guān)S2接b,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,使得電流表的示數(shù)也
為I1,此時電阻箱的阻值R= 4.00Ω,則Rx= ▲ Ω
⑶測電源的電動勢E和內(nèi)阻r
將開關(guān)S1閉合、開關(guān)S2接b,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,記下電流表的示數(shù)I,得到若
干組 R、I的數(shù)據(jù)(見下表),請在圖丙所示的坐標紙上作出-R的圖象,并根據(jù)圖
象求得電動勢E= ▲ V,內(nèi)阻r= ▲ Ω
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某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖甲所示。在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會輸出高電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機相連。滑塊在細線的牽引下向左加速運動,遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時,通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象。
⑴實驗前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上,輕推滑塊,當(dāng)圖乙中的
Δt1 ▲ Δt2(選填“>”、“=”或“<”)時,說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。
⑵用螺旋測微器測遮光條寬度d,測量結(jié)果如圖丙所示,則d = ▲ mm。
⑶滑塊P用細線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連,將滑塊P由圖甲所示位置釋放,通過計算機得到的圖象如圖乙所示,若Δt1、Δt2和d已知,要驗證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒,還應(yīng)測出 ▲ 和 ▲ (寫出物理量的名稱及符號)。
⑷若上述物理量間滿足關(guān)系式 ▲ ,則表明在上述過程中,滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能守恒。
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如圖甲所示,正六邊形導(dǎo)線框abcdef放在勻強磁場中靜止不動,磁場方向與線框平面垂直,磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。t=0時刻,磁感應(yīng)強度B的方向垂直紙面向里,設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電流順時針方向為正、豎直邊cd所受安培力的方向水平向左為正。則下面關(guān)于感應(yīng)電流I和cd所受安培力F隨時間t變化的圖象正確的是
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一群處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷,發(fā)出的光垂直照射到一塊 三角形玻璃棱鏡AB面上,能從AC面出射的光線將照射到一塊金屬板上,如圖所示。若只考慮第一次照射到AC面的光線,則下列說法中正確的是
A.經(jīng)玻璃棱鏡后光子的能量將會減小
B.如果只有一種光在AC面發(fā)生全反射,則應(yīng)是頻率最高的光
C.從n=3能級直接躍遷到基態(tài)發(fā)出的光,經(jīng)棱鏡后的偏折角最大
D.若照射到金屬上的光,且只有一種能使金屬板發(fā)生光電效應(yīng),則一定是從n=2能級躍遷到n=1能級發(fā)出的光
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