【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置探究“質(zhì)量不變時加速度與所受拉力的關(guān)系”,他在滑塊上固定一寬度為d的遮光條,光電門固定在長木板上的B點,長木板放在水平的實驗臺上,用重物通過細(xì)線與固定在滑塊前端的拉力傳感器相連(拉力傳感器可測出細(xì)線的拉力大小)。實驗時保證滑塊每次都從同一位置A由靜止釋放,改變重物的質(zhì)量m,測出對應(yīng)拉力傳感器的示數(shù)F和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間△t。試回答下列問題:
(1)本實驗___________(填“需要”或“不需要”)滿足重物質(zhì)量遠遠小于滑塊與傳感器的總質(zhì)量。
(2)下列關(guān)于該同學(xué)應(yīng)用上圖裝置進行實驗時得出的a-F圖線是___________。
(3)該同學(xué)在數(shù)據(jù)處理時未得出“質(zhì)量一定時,加速度與所受拉力成正比關(guān)系”,原因是在實驗前缺少一個重要環(huán)節(jié)是______________________;根據(jù)(2)中他的實驗圖象可知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=___________。(重力加速度g取10m/s2)
【答案】(1)不需要 (2)D (3)平衡摩擦力 0.2
【解析】
(1)本實驗中由于有力傳感器測量力的大小,所以不需要滿足重物質(zhì)量遠遠小于滑塊與傳感器的總質(zhì)量。
(2)由牛頓第二定律列式求解a-F函數(shù)關(guān)系,從而判斷圖像;
(3)根據(jù)圖像判斷原因;根據(jù)圖線的截距求解動摩擦因數(shù).
(1)本實驗中由于有力傳感器測量力的大小,所以不需要滿足重物質(zhì)量遠遠小于滑塊與傳感器的總質(zhì)量。
(2)由牛頓第二定律:F-f=Ma,即可知圖像D正確;
(3)該同學(xué)在數(shù)據(jù)處理時未得出“質(zhì)量一定時,加速度與所受拉力成正比關(guān)系”,原因是在實驗前缺少一個重要環(huán)節(jié)是平衡摩擦力;根據(jù)(2)中他的實驗圖象可知:,可知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2;
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【題目】某興趣小組利用如圖所示裝置給燈泡供電。圖中兩磁極位置相對于水平軸線對稱,導(dǎo)線框繞軸線以角速度勻速轉(zhuǎn)動,并通過升壓變壓器給燈泡供電。下列說法正確的是
A. 圖示位置穿過線框的磁通量為零
B. 圖示位置線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零
C. 線框中電流的有效值小于燈泡中電流的有效值
D. 若燈泡偏暗,可通過增加原線圈匝數(shù)來提高燈泡亮度
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【題目】中國科學(xué)家首次觀察到反常霍爾效應(yīng).以下來分析一個常規(guī)霍爾效應(yīng):如圖所示,厚度為h,寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中.當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時,在導(dǎo)體板的上表面A和下表面A′之間會產(chǎn)生電勢差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng).實驗表明,當(dāng)磁場不太強時,電勢差U、電流I和B的關(guān)系式為,式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù),設(shè)導(dǎo)體板單位體積中自由電子的個數(shù)為n,電子量為e.則下列說法正確的是( 。
A. A的電勢高于A′的電勢
B. A的電勢低于A′的電勢
C. 霍爾系數(shù)
D. 霍爾系數(shù)
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【題目】質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具。如圖所示,設(shè)質(zhì)量為、電荷量為q的離子,從容器A下方的小孔不斷飄入加速電場,其初速度可視為零,然后經(jīng)過小孔垂直于磁場方向進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,做半徑為R的勻速圓周運動。離子行進半個圓周后離開磁場并被收集,不考慮離子重力及離子間的相互作用。
(1)求加速電場的電壓U;
(2)若容器A中有電荷量同為q、質(zhì)量分別為和的同種元素的兩種離子(設(shè)>),它們經(jīng)電場加速后進入磁場中會發(fā)生分離.某次實驗時加速電壓的大小在U±ΔU范圍內(nèi)發(fā)生有微小變化。應(yīng)在什么范圍內(nèi)才能使這兩種離子在磁場中運動的軌跡不發(fā)生交疊?
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【題目】在水平向左的勻強電場中,一帶電顆粒以速度v從a點水平向右拋出,不計空氣阻力,顆粒運動到b點時速度大小仍為v,方向豎直向下。已知顆粒的質(zhì)量為m,電荷量為q,重力加速度為g,則顆粒從a運動到b的過程中
A. 做勻變速運動
B. 速率先增大后減小
C. 電勢能增加了
D. a點的電勢比b點低
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【題目】邊長為d的正方體透明介質(zhì)置于真空中,其橫截面ABCD如圖所示。有兩束平行光I、Ⅱ分別從上表面的A點和AB的中點沿與水平方向成30°角同時斜射入介質(zhì)中,兩種光在界面上折射后恰好相交于正方體底面的C點處。已知真空中光速為c,求:
(1)介質(zhì)對光I、Ⅱ的折射率;
(2)光I、Ⅱ到達C點的時間差。
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【題目】如圖所示,粗細(xì)均勻的直角細(xì)玻璃管上端封閉,右端開口,管內(nèi)用水銀密封一定質(zhì)量的理想氣體A,水銀柱右端用一可自由移動的輕質(zhì)活塞密封,玻璃管豎直部分長度為l0=45cm,當(dāng)空氣中的溫度為27℃時,玻璃管豎直放在空氣中穩(wěn)定時管內(nèi)豎直部分水銀柱長為l1=5.0cm。現(xiàn)將玻璃管豎直緩慢放人水中,直到豎直部分水銀柱長度為l2=15cm為止,設(shè)水中的溫度為7℃。已知大氣壓強為p0=75.0cmHg,且大氣壓與10m高水柱產(chǎn)生的壓強相等。求:
(1)玻璃管在空氣中時氣體A的壓強
(2)玻璃管在水中時右端開口處離水面的高度。
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【題目】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,上端放置一物體(物體與彈簧不連接)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用力F拉物體使其豎直向上做勻加速運動,剛開始時拉力為F=10N,運動4cm后物體恰好脫離彈簧,此時拉力F=30N.則下列說法中不正確的是(取g=10m/s2)( )
A. 物體的加速度為5m/s2
B. 物體的質(zhì)量為2kg
C. 彈簧做的功為0.5J
D. 物體在彈簧上運動的過程中,物體機械能增加了1.2J
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【題目】甲、乙兩車在平直公路上行駛,其位移一時間圖象如圖所示,則下列說法正確的是
A. 0~4s內(nèi),乙車做勻速直線運動
B. 2s末,甲、乙兩車相遇
C. 2s末,甲車的速度小于乙車的速度
D. 0~4s內(nèi),甲、乙兩車的平均速度相同
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