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(16分)如圖甲所示,豎直擋板MN的左側空間有方向豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場,電場和磁場的范圍足夠大,電場強度的大小
,磁感應強度的大小B隨時間
變化的關系圖象如圖乙所示,選定磁場垂直紙面向里為正方向,在
時刻,一質量
,帶電荷
的微粒在O點具有豎直向下的速度
是擋板MN上一點,直線
與擋板MN垂直,取
。求:
(1)微粒下一次經(jīng)過直線
時到O點的距離。
(2)微粒在運動過程中離開直線
的最大距離。
(3)水平移動擋板,使微粒能垂直射到擋板上,擋板與O點間距離應滿足的條件。
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(13分)在半徑
的某星球表面,宇航員做了如下實驗,實驗裝置如圖甲所示,豎直平面內的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成,將質量
的小球從軌道AB上高H處的某點靜止滑下,用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F,改變H的大小,可測出相應F的大小,F(xiàn)隨H的變化如圖乙所示。求:
(1)圓軌道的半徑。
(2)該星球的第一宇宙速度。
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(8分)如圖所示,公路上一輛公共汽車以
的速度勻速行駛,公共汽車行至A點時,一人為搭車,從距公路30m的C處開始以
的速度正對公路勻速跑去,司機見狀途中剎車,公共汽車做勻減速運動,結果人到達B點時,車也恰好停在B點。已知
。問:汽車在距A多遠處開始剎車,剎車后汽車的加速度有多大?
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(9分)
現(xiàn)有一塊靈敏電流表
,量程為
,內阻約為
,要精確測出其內阻R1,提供的器材有:
電流表
(量程為
,內阻
);
電壓表
(量程為3v,內阻
約為
);
滑動變阻器R(阻值范圍為0~20
);
定值電阻R0(阻值
);
電源E(電動勢約為
,內阻很。;
單刀單擲開關S一個,導線若干。
(1)請將上述器材全部用上,設計出合理的、便于多次測量的實驗電路圖,并保證各電表的示數(shù)超過其量程的
,將電路圖畫在下面的虛框中
(2)在所測量的數(shù)據(jù)中選一組,用測量量和已知量來計算
表的內阻,表達式為R1= ,表達式中各符號表示的意義是 。(4分)
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(6分)某同學為探究“恒力做功與物體動能改變的關系”,設計了如下實驗,他的操作步驟是:
①擺好實驗裝置如圖。
②將質量為200g的小車拉到打點計時器附近,并按住小車。
③在質量為10g、30g、50g的三種鉤碼中,他挑選了一個質量為50g的鉤碼掛在拉線P上
④釋放小車,打開打點計時器的電源,打出一條紙帶。
(1)在多次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條,經(jīng)測量、計算,得到如下數(shù)據(jù):
①第一個點到第N個點的距離為40.0cm.②打下第N點時小車的速度大小為1.00m/s。該同學將鉤碼的重力當作小車所受的拉力,算出拉力對小車做的功為 J,小車動能的增量為 J。
(2)此次實驗探究結果,他沒能得到“恒力對物體做的功,等于物體動能的增量”,且誤差很大,顯然,在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素。請你根據(jù)該同學的實驗裝置和操作過程幫助分析一下,造成較大誤差的主要原因是:
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兩金屬棒和三根電阻絲如下圖連接,虛線框內存在均勻變化的勻強磁場,三根電阻絲的電阻大小之比
,金屬棒電阻不計,當
、
閉合,
斷開時,閉合的回路中感應電流為I,當
、
閉合,
斷開時,閉合的回路中感應電流為5I,當
、
閉合,
斷開時,閉合的回路中感應電流是( )
A.0 B.3I C.6I D.7I
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一個用半導體材料制成的電阻器D,其電流I隨它兩端電壓U變化的伏安特性曲線如圖甲所示。現(xiàn)將它與兩個標準電阻R1、R2組成如圖乙所示的電路,當開關S接通位置1時,三個用電器消耗的電功率均為P。將開關S切換到位置2后,電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別為PD、P1、P2,下列判斷正確的是( )
A.
B.![]()
C.
D.![]()
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如圖所示豎直放置的兩個平行金屬板間有勻強電場,在兩板之間等高處有兩個質量相同的帶電小球,P小球從緊靠左極板處由靜止開始釋放,Q小球從兩板正中央由靜止開始釋放,兩小球最后都能打在右極板上的同一點,則從開始釋放到打到右極板的過程中( )
A.它們的運行時間![]()
B.它們的電勢能減少量之比![]()
C.它們的動能增加量之比![]()
D.它們的電荷量之比![]()
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如圖所示,兩塊水平放置的金屬板組成一平行板電容器,距離為
,用導線、開關S將其與一個
匝的線圈連接,線圈置于方向豎直向上的均勻變化的磁場中,兩板間放一臺小壓力傳感器,壓力傳感器上表面絕緣,在其上表面靜止放置一個質量為
、電荷量為
的小球。已知S斷開時傳感器上有示數(shù),S閉合時傳感器上的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话,則線圈中磁場的磁感應強度的變化情況和磁通量變化率分別是( )
A.正在增加,
B.正在增加,![]()
C.正在減弱,
D.正在減弱,![]()
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如右圖所示,平行金屬導軌MN、PQ水平放置,接電阻為R的定值電阻,金屬棒
垂直于導軌放置,且始終與導軌接觸良好。導軌和金屬棒的電阻不計。勻強磁場方向垂直導軌所在平面向里,現(xiàn)用垂直于
棒的水平向右的外力F,拉動
棒由靜止開始向右做勻加速直線運動,則下圖中哪一個能夠正確表示外力F隨時間變化的規(guī)律( )
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