【題目】如圖所示,矩形線框abcd固定在一傾角為θ的絕緣斜面上,ab長為L,ad長為4L,其中長邊是用單位長度電阻為今的均勻金屬條制成,短邊的電阻很小,可以忽略不計,兩個短邊上分別連接理想的電壓表和電流表。有一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場斜向上垂直穿過斜面。一與長邊材料完全相同的金屬桿在外力作用下,以速度v從底端勻速滑到最上端,求∶
(1)當(dāng)金屬桿滑到長邊正中間時電壓表示數(shù);
(2)金屬桿滑到什么位置時,金屬桿上兩側(cè)長邊電阻消耗的電功率最大。
【答案】(1);(2)3.5L
【解析】
(1)由電磁感應(yīng)定律,金屬桿運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
金屬桿到達軌道正中間時,所組成回路的總電阻為
由閉合電路歐姆定律,回路電流為
電壓表測的是路端電壓,所以電壓表示數(shù)為
即當(dāng)金屬桿滑到長邊正中間時電壓表示數(shù)
(2)設(shè)金屬桿向上運動x距離時,金屬桿上側(cè)長邊電阻消耗的電功率最大,此時回路中有電流流過部分的電阻為,電阻消耗的電功率
電源電動勢一定,內(nèi)外電阻相等電源輸出功率最大,由此式可知,當(dāng)Rx=R時,金屬桿上兩側(cè)長邊的電阻消耗的電功率最大,所以
解得
即金屬桿向上運動3.5L距離時,金屬桿上兩側(cè)長邊的電阻消耗的電功率最大
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【題目】某實驗小組利用圖示裝置探究小車的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。
(1)關(guān)于本實驗,平衡摩擦力時,下列說法正確的是___________;
A平衡摩擦力時,應(yīng)取下系在小車上的細繩和小車后面的紙帶
B.平衡摩擦力時,應(yīng)取下系在小車上的細繩,但小車后面的紙帶必須連接
C.每次改變小車的質(zhì)量時,需要重新平衡摩擦力
(2)某次實驗中,小組同學(xué)采用正確的實驗步驟后,根據(jù)得到的一條紙帶算出小車的加速度大小為a,若鉤碼的質(zhì)量為m,重力加速度大小為g,認(rèn)為鉤碼受到的重力即為小車受到的合力,則小車的質(zhì)量M=____________;該結(jié)果____________(選填“大于”“小于”或“等于”)小車的實際質(zhì)量。
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【題目】同一介質(zhì)中相向傳播的兩列簡諧橫波在某一時刻的波形如圖所示,此時兩列波分別向右傳至x=4 m和向左傳至x=8 m處,它們的振幅均為5cm。從此刻起經(jīng)0.
25s,x=2m處的質(zhì)點A恰第1次到達波峰,則該兩列波波速v=______m/s,令它們相遇時t=0,則x=6 m處質(zhì)點的振動方程為y=_____________。
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【題目】如圖甲所示是研究光電效應(yīng)的實驗裝置。某同學(xué)選用甲、乙兩種單色光做光電效應(yīng)實驗,發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖乙所示。已知普朗克常量為h,電子的電荷量為e,下列說法正確的是( )
A.由圖乙可知,甲光光子動量大于乙光光子動量
B.由圖乙可知,甲光的強度大于乙光的強度
C.甲、乙光分別照射陰極K時,光電子逸出時最大初動能不同
D.由圖乙可計算出陰極K在單位時間內(nèi)放出的光電子數(shù)
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【題目】在空間O點以初速度v0水平拋出-一個小球,小球運動到空中A點(圖中未畫出)時,速度與水平方向的夾角為60° ,若在O點拋出小球時的初速度方向不變,大小變?yōu)?/span>2v0 ,結(jié)果小球運動到空中B點(圖中未畫出)時速度與水平方向的夾角也為60° ,不計空氣阻力,則下列說法正確的是( )
A.OB長是OA長的2倍
B.OB長是OA長的4倍
C.OA與水平方向的夾角小于OB與水平方向的夾角
D.OA與水平方向的夾角等于OB與水平方向的夾角
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【題目】如圖甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5:1,原線圈接入圖乙所示的電壓,副線圈接火災(zāi)報警系統(tǒng) (報警器未畫出),電壓表和電流表均為理想電表,R0為定值電阻,R為半導(dǎo)體熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減。铝姓f法中正確的是( 。
A. 圖乙中電壓的有效值為110V
B. 電壓表的示數(shù)為44V
C. R處出現(xiàn)火警時電流表示數(shù)增大
D. R處出現(xiàn)火警時電阻R0消耗的電功率增大
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【題目】“太空粒子探測器”是由加速裝置、偏轉(zhuǎn)裝置和收集裝置三部分組成的,其原理可簡化如下:如圖所示,輻射狀的加速電場區(qū)域邊界為兩個同心圓,圓心為O,外圓的半徑,電勢,內(nèi)圓的半徑,電勢,內(nèi)圓內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小、方向垂直紙面向里的勻強磁場,收集薄板MN與內(nèi)圓的一條直徑重合,收集薄板兩端M、N與內(nèi)圓間各存在狹縫.假設(shè)太空中漂浮著質(zhì)量、電荷量的帶正電粒子,它們能均勻地吸附到外圓面上,并被加速電場從靜止開始加速,進入磁場后,發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在收集薄板MN上并被吸收(收集薄板兩側(cè)均能吸收粒子),不考慮粒子相互間的碰撞和作用.
(1)求粒子剛到達內(nèi)圓時速度的大;
(2)以收集薄板MN所在的直線為軸建立如圖的平面直角坐標(biāo)系.分析外圓哪些位置 的粒子將在電場和磁場中做周期性運動.指出該位置并求出這些粒子運動一個周期內(nèi)在磁場中所用時間.
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【題目】2020年初,新冠病毒來襲。我國廣大醫(yī)務(wù)工作者表現(xiàn)出無私無畏的獻身精神,給國人留下了深刻的印象。如圖是醫(yī)務(wù)人員為患者輸液的示意圖,在輸液的過程中,下列說法正確的是( 。
A.A瓶與B瓶中的藥液一起用完
B.B瓶中的藥液先用完
C.隨著液面下降,A瓶內(nèi)C處氣體壓強逐漸增大
D.隨著液面下降,A瓶內(nèi)C處氣體壓強保持不變
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【題目】用圖甲所示的實驗裝置驗證、組成的系統(tǒng)的機械能守恒。從高處由靜止開始下落,同時向上運動拉動紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律。圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶,其中0是打下的第一個點,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個未標(biāo)出的點,計數(shù)點間的距離如圖中所示。已知電源的頻率為,,,取。完成以下問題。(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度_____。
(2)在打0~5點過程中系統(tǒng)動能的增加量______,系統(tǒng)勢能的減少量_____,由此得出的結(jié)論是________________。
(3)依據(jù)本實驗原理作出的圖像如圖丙所示,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>______。
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