【題目】電阻R和電動機(jī)M相串聯(lián)接到電路中,如圖所示,已知電阻R跟電動機(jī)線圈的電阻相等,開關(guān)接通后,電動機(jī)正常工作,設(shè)電阻R和電動機(jī)兩端的電壓分別為U1和U2;經(jīng)過時間t,電流通過電阻R做功W1,產(chǎn)生的電熱為Q1;電流通過電動機(jī)M做功W2,產(chǎn)生的電熱為Q2,則有
A. U1<U2,Q1=Q2B. W1=W2,Q1=Q2
C. W1<W2,Q1<Q2D. W1<W2,Q1=Q2
【答案】AD
【解析】
設(shè)電路中的電流為I,則R上的電壓U1=IR,對于電動機(jī),歐姆定律不適用,但電動機(jī)線圈上的電壓仍有U2′=IR,而電動機(jī)兩端的電壓U2必定大于U2′,故
U2>U1=IR,
電阻R和電動機(jī)消耗的電能分別為
W1=IU1t,W2=IU2t
所以
W2>W1;
而電阻R和電動機(jī)產(chǎn)生的電熱分別為
Q1=I2Rt,Q2=I2Rt,
即
Q1=Q2。
A. U1<U2,Q1=Q2,與結(jié)論相符,選項A正確;
B. W1=W2,Q1=Q2,與結(jié)論不相符,選項B錯誤;
C. W1<W2,Q1<Q2,與結(jié)論不相符,選項C錯誤;
D. W1<W2,Q1=Q2,與結(jié)論相符,選項D正確。
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【題目】如圖所示,小球用不可伸長的細(xì)線懸掛起來,將細(xì)線水平拉直后由靜止釋放小球,小球運動到最低點時的速度為v、向心加速度為a,重力的功率為P、繩子的拉力為F,若不改變小球的質(zhì)量,把細(xì)線的長度增加一倍,仍將細(xì)線水平拉直后由靜止釋放小球,下面說法正確的是( 。
A.改變細(xì)線長度之后,小球在最低點的速度v變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍
B.改變細(xì)線長度之后,小球在最低點時重力的功率P變?yōu)樵瓉淼?/span>倍
C.改變細(xì)線長度前后,小球在最低點時向心加速度a都等于重力加速度的2倍
D.改變細(xì)線長度前后,小球在最低點時繩子拉力F都等于小球重力的2倍
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【題目】(18分)下圖為某種離子加速器的設(shè)計方案.兩個半圓形金屬盒內(nèi)存在相同的垂直于紙面向外的勻強磁場.其中和是間距為的兩平行極板,其上分別有正對的兩個小孔和,,P為靶點,(為大于1的整數(shù)).極板間存在方向向上的勻強電場,兩極板間電壓為.質(zhì)量為、帶電量為的正離子從點由靜止開始加速,經(jīng)進(jìn)入磁場區(qū)域.當(dāng)離子打到極板上區(qū)域(含點)或外殼上時將會被吸收.兩虛線之間的區(qū)域無電場和磁場存在,離子可勻速穿過.忽略相對論效應(yīng)和離子所受的重力.求:
(1)離子經(jīng)過電場僅加速一次后能打到P點所需的磁感應(yīng)強度大;
(2)能使離子打到P點的磁感應(yīng)強度的所有可能值;
(3)打到P點的能量最大的離子在磁場中運動的時間和在電場中運動的時間。
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【題目】如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌 MN、PQ間距,其電阻不計, 兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成 30角。桿 1、桿 2 是兩根用細(xì)線連接的金屬桿,分別垂 直導(dǎo)軌放置,每桿兩端都與導(dǎo)軌始終接觸良好,其質(zhì)量分別為 m1=0.1kg 和 m2=0.2kg,兩桿 的總電阻R=3Ω,兩桿在沿導(dǎo)軌向上的外力F作用下保持靜止。整個裝置處在磁感應(yīng)強度 B=1T 的勻強磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直,在 t=0 時刻將細(xì)線燒斷,保持F不變,重力加速度 g=10m/s2,求:
(1)細(xì)線燒斷瞬間,桿 1的加速度 a1 的大;
(2)細(xì)線燒斷后,兩桿最大速度 v1、v2 的大。
(3)兩桿剛達(dá)到最大速度時,桿 1 上滑了 0.8 米,則從 t=0 時刻起到此刻用了多長時間?
(4)在(3)題情景中,電路產(chǎn)生的焦耳熱。
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【題目】有一個額定電壓為,額定功率約為1W的小燈泡,現(xiàn)要用伏安法描繪這個燈泡的I一U圖線,有下列器材可供選用:
A.電壓表,內(nèi)阻約為
B.電壓表,內(nèi)阻約為
C.電流表,內(nèi)阻約為
D.電流表,內(nèi)阻約為
E.滑動變阻器
F.滑動變阻器
G.蓄電池電動勢6V,內(nèi)阻不計
H.開關(guān)、導(dǎo)線
(1)請在對應(yīng)方框內(nèi)畫出該實驗的原理電路圖;
(________)
(2)實驗中,電壓表選______,電流表選______,滑動變阻器選______用序號字母表示;
(3)測得該燈泡的伏安特性曲線如圖所示,由圖線可求得此燈泡在正常工作時的電阻為______,若將此燈泡與電動勢12V、內(nèi)阻為的電源相連,要使燈泡正常發(fā)光,需串聯(lián)一個阻值為______的電阻結(jié)果保留兩位有效數(shù)字
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【題目】如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xoy在豎直平面內(nèi),第三象限內(nèi)有水平向左的勻強電場,第四象限內(nèi)y軸與x=2R虛線之間有豎直向下的勻強電場,兩電場的電場強度大小均為E,x=3R處有一豎直固定的光屏,F(xiàn)在第三象限內(nèi)固定一個半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道AB,圓弧圓心在坐標(biāo)原點O,A端點在x軸上,B端點在y軸上。一個帶電小球從A點上方高2R處的P點由靜止釋放,小球從A點進(jìn)入圓弧軌道運動,從B點離開時速度的大小為2,重力加速度為g,求:
(1)小球的電荷量及其電性;
(2)小球最終打在熒光屏上的位置距x軸的距離。
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【題目】如圖所示,半圓形玻璃磚放在水平地面上,玻璃磚最低點B與地面接觸,平面AC水平。一束由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)合光斜射到圓心O,方向與平面AC成θ=30°角,光線經(jīng)玻璃磚折射后照射在地面上留下兩個亮點P、Q,測得BP=R,BQ=R。
(i)求玻璃磚對紅光和紫光的折射率;
(ii)不考慮光的反射,光在真空中的傳播速度為c,求兩種單色光在玻璃磚中傳播的時間差。
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【題目】有關(guān)圓周運動的基本模型,下列說法正確的是( )
A.如圖甲,汽車通過拱橋的最高點處于失重狀態(tài)
B.如圖乙所示是一圓錐擺,增大θ,若保持圓錐的高不變,則圓錐擺的角速度變大
C.如圖丙,同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動,則 在兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等
D.火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時,外軌對火車輪緣會沒有擠壓作用
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【題目】如圖所示是某同學(xué)探究動能定理的實驗裝置。已知重力加速度為g,不計滑輪摩擦阻力,該同學(xué)的實驗步驟如下:
a.將長木板傾斜放置,小車放在長木板上,長木板旁放置兩個光電門A和B,砂桶通過滑輪與小車相連;
b.調(diào)整長木板傾角,使得小車恰好能在細(xì)繩的拉力作用下勻速下滑,測得砂和砂桶的總質(zhì)量為m;
c.某時刻剪斷細(xì)繩,小車由靜止開始加速運動;
d.測得擋光片通過光電門A的時間為Δt1,通過光電門B的時間為Δt2,擋光片寬度為d,小車質(zhì)量為M,兩個光電門A和B之間的距離為L;
e.依據(jù)以上數(shù)據(jù)探究動能定理。
(1)根據(jù)以上步驟,你認(rèn)為以下關(guān)于實驗過程的表述正確的是________;
A.實驗時,先接通光電門,后剪斷細(xì)繩
B.實驗時,小車加速運動的合外力為F=Mg
C.實驗過程不需要測出斜面的傾角
D.實驗時應(yīng)滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M
(2)小車經(jīng)過B的瞬時速度為vB=_______。如果關(guān)系式_______在誤差允許范圍內(nèi)成立,就驗證了動能定理。
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