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1、如图所示,一个电荷量为 , 质量为的正电粒子(不计重力)从正极板上点开始经不同的电压加速后,从负极板上小孔射出再进入右侧边长为的正方形匀强磁场区域(的连线经过边、边的中点),磁感应强度大小为 , 方向垂直于纸面向外。求:
(1)粒子刚好从D点射出,则粒子在磁场中运动的时间;
(2)粒子刚好能从点射出,需在极板间所加电压。
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2、用如图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系,如图乙所示的塔轮自上而下有三层,左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接。短槽的C和长槽的A分别到左右塔轮中心的距离相等,长槽上B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍,转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮一起匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。请回答相关问题:(1)、本实验采用的实验方法是____________。A、控制变量法 B、等效法 C、模拟法(2)、为了研究向心力的大小与半径的关系,应将皮带调至第层(选填“一”、“二”或“三”)。(3)、若传动皮带套在塔轮第三层,钢球放在A、C位置,则当塔轮匀速转动时,左右两标尺露出的格子数之比为。
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3、如图所示,在水平地面上固定一倾角为30°的光滑斜面,一劲度系数k=100N/m的轻质弹簧,其下端固定在斜面底端,整根弹簧足够长且处于自然状态。质量为m=2.0kg的滑块从距离弹簧上端x0=0.35m处由静止释放。设滑块与弹簧接触过程系统没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,取重力加速度大小为g=10m/s2。规定滑块释放处为坐标原点O、沿斜面向下为位移x正方向。则( )A、滑块下滑到距离O点0.45m处时,速度达最大值 B、滑块从静止下滑到最低点过程中,滑块的机械能守恒 C、当滑块下滑位移时,其加速度大小为a=10m/s2 D、当滑块下滑位移时,其加速度大小为a=(25-50x)m/s2
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4、如图甲所示为“水下世界国际摄影大赛”的获奖作品,摄影师在水下对水上的景物进行拍摄,获得了美轮美奂、令人赞叹的美学效果。忽略镜头尺寸的影响,假设摄影师由水下竖直向上拍摄,光的传播路径如图乙所示,已知水的折射率为 , , 、空气中光速 , 下列说法正确的是( )A、光线射入水中频率减小 B、摄影师看到的水上景物比实际位置偏低 C、光进入水中速度变为 D、进入镜头的光线与竖直方向的夹角最大为
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5、如图所示,一定厚度和宽度的导体板放在匀强磁场中,当导体板通过一定电流,且电流与磁场方向垂直时,在导体板的上侧面A和下侧面之间会产生一定的电势差 , 这种现象称为霍尔效应。
(1)若图中的电流I是电子的定向运动产生的,则导体板上、下两个侧面中,哪个电势高?
(2)设该导体板单位体积中自由电子的个数为n,导体板的宽度为d,通过导体板的电流为I,磁感应强度为B,电子电荷量为e。试证明:发生霍尔效应时,导体板上、下侧面间的电势差。
(3)由上问的结论可知,在I、n、e、d都相同的情况下,与B成正比,由的数值可以比较B的大小,因此可以把这种导体板做成磁敏元件。试问:用这种磁敏元件探测某空间的磁场时,磁敏元件摆放的方向对是否有影响?如果把这种导体板上、下侧面间的电压进行线性放大显示,用它做成的磁传感器的示数是否跟被测磁感应强度有线性关系?
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6、一台发电机输出功率为2000kW,电压为4000V,经升压变压器向远方输电。输电线路总电阻为 , 到目的地经降压变压器降压,负载为多个正常发光的灯泡(每个灯泡的额定电压220V、额定功率40W)。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的4%,升压变压器、降压变压均为理想变压器,求:
(1)升压变压器副线圈的输出电流是多少?
(2)升压变压器原、副线圈匝数比是多少?
(3)有多少盏灯泡能正常发光?
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7、一力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,图甲中O点为单摆的固定悬点,现将小摆球(可视为质点)拉至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置,∠AOB=∠COB=θ,θ小于10°且是未知量,图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t的变化的曲线,且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻,试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息求:(g取10m/s2)(1)、可视为简谐运动的情况下,求单摆的振动周期T和摆长L;(2)、若已知摆球的质量为m,求摆球运动过程中的最大速度v(用已知字母表示)。
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8、某同学用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。(1)、该同学将原线圈接一学生电源的交流电压输出端,并使用交流电压表分别测量原、副线圈两端的电压,得到的实验数据如下表所示。
实验序号
原线圈匝数
副线圈匝数
原线圈电压(V)
副线圈电压(V)
1
400
200
4.22
2.10
2
400
800
4.22
8.36
3
400
1600
4.22
16.83
根据实验数据,得到的结论为:在误差允许的范围内,。
(2)、可拆变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片叠压而成。如图所示,原线圈接交流电源,副线圈接入小灯泡。第一次,缓缓移动铁芯横条使铁芯完全闭合;第二次,另取一块与变压器铁芯横条尺寸相同的普通铁块替换铁芯横条,重复上述实验。两次均观察到小灯泡由暗变亮。以下说法正确的是___________。A、第二次实验中小灯泡更亮些 B、用普通铁块和用铁芯横条相比,普通铁块更容易发热 C、无论用普通铁块还是用铁芯横条,流经小灯泡的电流均为交变电流 -
9、如图甲所示,某弹簧振子在竖直方向上做简谐运动,其振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )A、弹簧振子振动的圆频率为 B、弹簧振子的振动方程为 C、在和时刻弹簧的弹性势能相同 D、从到时间内弹簧振子运动的路程大于
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10、如图所示,为了减少输电线路中的电力损失,发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送,再经变电所将高压变为低压。某变电所将电压u0=11000sin100πt(V)的交流电降为220V供居民小区用电,则该变电所变压器( )A、原、副线圈匝数比为50∶1 B、副线圈中电流的频率是50Hz C、原线圈的导线比副线圈的要粗 D、输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和
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11、无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,且电容器上极板带正电,下列说法正确的是( )A、电流流向沿b到a B、电容器正在充电 C、电场能正在向磁场能转化 D、振荡电流正在减小
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12、如图,为某型号电吹风的电路原理图:a、b、c、d为四个固定触点,可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点触片P处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风工作状态,分别是理想变压器原、副线圈的匝数。该型号电吹风的各项参数如表。下列说法正确的是( )
热风时输入功率
460W
冷风时输入功率
60W
小风扇额定电压
60V
正常工作时小风扇输出功率
52W
A、吹热风时,触片P位于b、c位置 B、吹冷风时,触片P位于a、b位置 C、变压器原、副线圈的匝数比为 D、变压器原、副线圈的匝数比为 -
13、有人在瑞士旅游时买一个摆钟,回到广东以后发现摆钟不准了,经过专家鉴定摆钟质量是没有问题的。下列表述正确的是( )A、摆钟不准主要原因是两地重力加速度不同 B、摆钟不准主要原因是两地温度不同 C、摆钟不准主要原因是钟摆的摆长变化 D、若摆钟走慢了,是钟摆的周期变小
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14、2021年5月18日,实高292米的深圳华强北赛格大厦出现不明显原因晃动,其中一种观点认为当时大厦附近有机械在地下施工作业,机械振动频率与大厦固有频率比较接近,是造成大厦出现较大幅度晃动的主要原因。下列说法正确的是( )A、根据题意,施工机械振动频率与大厦固有频率比较接近时,该大厦发生了简谐振动 B、根据题意,施工机械振动频率与大厦固有频率差距越大,该大厦振幅越小 C、安装阻尼器能起到减震作用,其原理是阻尼器能改变大厦的固有频率,从而杜绝共振现象 D、根据题意,则通过增、减建筑物的一定层高,一定无法显著减轻大厦晃动情况
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15、我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大,解决充电难题已经刻不容缓。无线充电的建设成本更低,并且不受场地限制等因素的影响,是解决充电难的途径之一、如图所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的i-t图象,则该交变电流的有效值为( )A、 B、 C、 D、
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16、如图为某风力发电机简易模型图。在风力作用下,风叶通过转轴带动条型磁铁转动,在线圈L中产生感应电动势的瞬时表达式为(V),将线圈L与一电阻R相连,则( )A、磁铁转到图示位置时,线圈L中的磁通量最小 B、线圈L中感应电动势的有效值为44V C、风叶每转动一圈,电阻R中电流方向改变两次 D、若风叶的转速不变,增大R的阻值,则电阻R上消耗的功率一定增大
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17、如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,滑板B上表面光滑,质量m=2kg的小铁块A,以水平速度v0=6m/s由滑板B左端开始沿滑板表面向右运动,g取10m/s2 . 求:
(1)弹簧被压缩到最短时,滑板B的速度;
(2)滑板B的最大瞬时速度.
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18、为了验证动量守恒定律,某同学使用如图甲所示的气垫导轨装置进行实验。其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当两个刚性滑行器通过G1、G2光电门时,光束被滑行器上的挡光片遮挡的时间称为光电门的挡光时间。预先测得滑行器连同挡光片的总质量分别为M、m(M>m),两挡光片宽度为D(两挡光片宽度相同)。该同学想在水平的气垫导轨上,只利用以上仪器验证动量守恒定律,请回答下列问题:
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母,使气垫导轨水平。在不增加其他测量器材的情况下,调水平的步骤是:接通气垫导轨装置的电源,调节导轨下面的螺母,若滑行器M放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止,或者轻推滑行器M,M分别通过光电门G1、G2的时间 , 则导轨水平。
(2)用游标卡尺测量两挡光片的宽度如图乙所示,则D =。
(3)将滑行器M静置于两光电门之间,将滑行器m置于光电门G1右侧,用手推动m,使m获得水平向左的速度经过光电门G1并与M发生碰撞且被弹回,再次经过光电门G1。光电门G1先后记录的挡光时间为Δt11、Δt12 , 光电门G2记录的挡光时间为Δt2。在本次实验中,若表达式(用M、m、Δt11、Δt12、Δt2表示)在误差允许的范围内成立,则动量守恒定律成立。
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19、电吉他的工作原理是在琴身上装有线圈,线圈附近被磁化的琴弦振动时,会使线圈中的磁通量发生变化,从而产生感应电流,再经信号放大器放大后传到扬声器。其简化示意图如图所示。则当图中琴弦向左远离线圈时( )A、穿过线圈的磁通量减小 B、线圈中产生感应电流 C、琴弦受向左的安培力 D、线圈有扩张趋势
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20、国家标准铜芯线,广泛应用于生产生活。其中双芯铜芯电线的结构可简化为如图所示,cd和ef为两根相互平行的铜芯线,a、b两点位于两导线所在的平面内,b在两导线之间且到ef导线的距离较cd导线近,当流过两根铜芯线的电流且方向相反时,下列说法正确的是( )A、a点磁场方向垂直纸面向里 B、b点的磁感应强度可能为零 C、cd导线受到的安培力方向向左 D、导线cd受到的安培力大于导线ef受到的安培力