【題目】如圖所示,金屬棒MN,在豎直放置的兩根平行導軌上無摩擦地下滑,導軌間串聯(lián)一個電阻,磁感強度垂直于導軌平面,金屬棒和導軌的電阻不計,設MN下落過程中,電阻R上消耗的最大功率為P,要使R消耗的電功率增大到4P,可采取的方法是( )
A.使MN的質量增大到原來的2倍
B.使磁感強度B增大到原來的2倍
C.使MN和導軌間距同時增大到原來的2倍
D.使電阻R的阻值減到原來的一半
【答案】A
【解析】
當金屬棒做勻速直線運動時,金屬棒消耗的功率最大,此時有:
mg=
解得:
A.當MN的質量增大到原來的2倍,則v增大到原來的2倍,根據(jù)能量守恒定律,電阻R上消耗的功率等于重力的功率,根據(jù)
P=mgv
知則使R消耗的電功率增大到4P,A正確;
B.使磁感強度B增大到原來的2倍,則速度變?yōu)樵瓉淼?/span>,根據(jù)
P=mgv
知電功率變?yōu)樵瓉淼?/span>,B錯誤;
C.使MN和導軌間距同時增大到原來的2倍.則速度變?yōu)樵瓉淼?/span>,根據(jù)
P=mgv
知電功率變?yōu)樵瓉淼?/span>,C錯誤;
D.使電阻R的阻值減到原來的一半,則速度變?yōu)樵瓉淼?/span>,根據(jù)
P=mgv
知電功率變?yōu)樵瓉淼囊话耄?/span>D錯誤。
故選A。
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【題目】如圖所示為真空中兩點電荷A、B形成的電場中的部分電場線,已知該電場線關于圖中虛線對稱,O點為A、B兩點電荷連線的中點,a、b為A、B兩點電荷連線的中垂線上關于O點對稱的兩點,則下列說法中正確的是( )
A.A、B可能為等量異號點電荷
B.A、B可能為電荷量不相等的正電荷
C.a、b兩點處無電場線,故其電場強度可能為零
D.同一試探電荷在a、b兩點處所受的電場力大小相等,方向相反
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【題目】某探究學習小組的同學們欲探究“做功與物體動能變化的關系”,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置。如圖為實驗中打出的一條紙帶,現(xiàn)選取紙帶中的B、K兩點來探究滑塊所受合外力做功與滑塊動能變化的關系。已知打點計時器的打點周期為T,重力加速度為g。在本實驗中需要測量的物理量有:砂和砂桶的質量m1、滑塊的質量m2,A、C間的距離s1,J、L間的距離s2,B、K間的距離s。本實驗探究結果的表達式為________________。(用測量物理量相應的字母表示)
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【題目】如圖所示,水平導軌間距為L=0.5 m,導軌電阻忽略不計;導體棒ab的質量m=1 kg,電阻R0=0.9 Ω,與導軌接觸良好;電源電動勢E=10 V,內阻r=0.1 Ω,電阻R=4 Ω;外加勻強磁場的磁感應強度B=5 T,方向垂直于ab,與導軌平面成夾角α=53°;ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),定滑輪摩擦不計,線對ab的拉力為水平方向,重力加速度g=10 m/s2,ab處于靜止狀態(tài)。已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。求:
(1)通過ab的電流大小和方向;
(2)ab受到的安培力大小;
(3)重物重力G的取值范圍。
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【題目】如圖所示,坐標系xOy在豎直平面內,y軸的正方向豎直向上,y軸的右側廣大空間存在水平向左的勻強電場E1=2N/C,y軸的左側廣大空間存在勻強磁場和勻強電場,磁場方向垂直紙面向外,B=1T,電場方向豎直向上,E2=2N/C。t=0時刻,一個帶正電的質點在O點以v=2m/s的初速度沿著與x軸負方向成45°角射入y軸的左側空間,質點的電荷量為q=1×10-6C,質量為m=2×10-7 kg,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)質點從O點射入后第一次通過y軸的位置;
(2)質點從O點射入到第二次通過y軸所需時間;
(3)質點從O點射入后第四次通過y軸的位置.
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【題目】用伏安法測量一個阻值約為50Ω的未知電阻Rx的阻值,有下列器材:
電源E(電動勢3V,內阻可忽略不計);
電流表A1(量程0~50mA,內阻約12Ω);
電流表A2(量程0~3A,內阻約0.12Ω);
電壓表V1(量程0~3V,內阻約3kΩ);
電壓表V2(量程0~15V,內阻約15kΩ);
滑動變阻器R(0~5Ω,允許最大電流2.0A);
開關、導線若干。
(1)在以上備選器材中,電流表應選用________,電壓表應選用________ (填寫器材的字母代號);
(2)在虛線框中畫出測量電阻Rx的實驗電路圖。(要求電表測量值的范圍盡可能大一些,電阻的測量誤差盡量。
(______)
(3)本實驗中電阻的測量值比其真實值_________(選填“偏大”或“偏小”)。
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【題目】某同學利用打點計時器、已知質量為m的滑塊、可調節(jié)高度的斜面、直尺等儀器進行“探究動能定理”的實驗,如圖所示,他首先將打點計時器固定在斜面的上端,并將滑塊與紙帶相連,讓紙帶穿過打點計時器,接通低壓交流電源(已知其頻率為f)后釋放滑塊,打點計時器在紙帶上打下一系列記數(shù)點.
回答下列問題:(用已知字母表示)
(1)寫出影響滑塊動能變化的主要因素_________________。
(2)該實驗探究中為了求合力,應先求出滑塊與斜面的動摩擦因數(shù).該同學通過多次調節(jié)斜面的高度,得到一條打點間距均勻的紙帶,如圖甲所示,此時相對應的斜面長為L、斜面高為h.由此可求出滑塊與斜面的動摩擦因數(shù)為μ=________。
(3)保持斜面長度不變,升高斜面高度到H(H>h),該同學在實驗中得到一條打點清晰的紙帶,如圖乙所示,用直尺測出x1、x2、x3,對A、B兩點研究:此時滑塊在A、B兩點的速度大小為:vA=________,vB=________。
(4)如果該同學在記錄數(shù)據(jù)時各物理量的單位分別是:L、H、x1、x2、x3單位為cm,質量m單位是kg,頻率f單位為Hz,重力加速度g單位為m/s2,對AB段進行研究,在實驗允許的誤差范圍內,該同學根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)直接計算合力對滑塊所做的功為W,滑塊動能的改變量為ΔEk,結果發(fā)現(xiàn)兩者的差別很大,其原因是________。寫出該同學計算出的數(shù)值W與ΔEk之間正確關系的表達式________。
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【題目】用控制變量法,可以研究影響平行板電容器的電容大小因素,如圖所示,平行板電容器的 極板 A 與一靜電計相接,極板 B 接地,若極板 B 稍向上移動一點,由觀察到的靜電計的指針變 化 , 作 出 平 行 板 電 容 器 的 電 容 變 小 的 結 論 , 其 依 據(jù) 是( )
A.極板上的電量幾乎不變,靜電計指針張角變小
B.極板上的電量幾乎不變,靜電計指針張角變大
C.兩極板間的電壓不變,靜電計指針張角變大
D.兩極板間的電壓不變,靜電計指針張角變小
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【題目】如圖,在平面直角坐標系xOy中,第一象限內有一條通過坐標原點的虛線,虛線與y軸正方向夾 角為30°,在虛線與x軸正方向之間存在著平行于虛線向下的勻強電場。在第四象限內存在一個長方形 的勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出),磁感應強度為B,方向垂直坐標平面向外。一質量為m,電荷量為q的帶正電粒子從虛線上某點以一定的初速度垂直電場方向射入電場,經過電場偏轉后,該粒子恰從x軸上的P點以速度v射入勻強磁場區(qū)域,速度c的方向與x軸正方向夾角為60°,帶電粒子在磁場中做勻速圓周 運動,經磁場偏轉后,粒子射出磁場時速度方向沿x軸負方向,隨后粒子做勻速直線運動并垂直經過一y 軸上的Q點。已知OP=L,不計帶電粒子重力。求:
(1)勻強電場的電場強度E的大;
(2)帶電粒子在電場和磁場中運動時間之和;
(3)矩形磁場區(qū)域的最小面積和Q點的位置坐標。
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