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(18分)如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。y<0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在第一象限的空间内有与x轴平行的匀强电场(图中未画出);第四象限有与x轴同方向的匀强电场;第三象限也存在着匀强电场(图中未画出)。一个质量为m、电荷量为q的带电微粒从第一象限的P点由静止释放,恰好能在坐标平面内沿与x轴成θ=30°角的直线斜向下运动,经过x轴上的a点进入y<0的区域后开始做匀速直线运动,经过y轴上的b点进入x<0的区域后做匀速圆周运动,最后通过x轴上的c点,且Oa=Oc。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计。求:
(1)微粒的电性及第一象限电场的电场强度E1; (2)带电微粒由P点运动到c点的过程中,其电势能的变化量大小; (3)带电微粒从a点运动到c点所经历的时间。
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(14分)2012年11月,我国舰载机在航母上首降成功。设某一载舰机质量为m=2.5×104kg,速度为v0=42m/s,飞机将在甲板上以a0=0.8m/s2的加速度做匀减速运动,着舰过程中航母静止不动。(sin530=0.8,cos530=0.6)
(1)飞机着舰后,若仅受空气阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里; (2)为了让飞机在有限长度的跑道上停下来,甲板上设置了阻拦索让飞机减速,同时考虑到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况,飞机着舰时并不关闭发动机。图示为飞机勾住阻拦索后某一时刻的情景,此时发动机的牵引力大小F=1.2×105N,减速的加速度a1=20m/s2,此时阻拦索夹角
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(7分)研究性学习小组围绕一个量程为30mA的电流计展开探究。 (1)为测量该电流计的内阻,同学甲设计了如图(a)所示电路。图中电源电动势未知,内阻不计。闭合开关,将电阻箱阻值调到20Ω时,电流计恰好满偏;将电阻箱阻值调到 95Ω时,电流计指针指在如图(b)所示位置,则电流计的读数为 mA。由以上数据可得电流计的内阻Rg= Ω。
(2)同学乙将甲设计的电路稍作改变,在电流计两端接上两个表笔,如图(c)所示,设计出一个简易的欧姆表,并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度:闭合开关,将两表笔断开,调节电阻箱,使指针指在“30mA”处,此处刻度应标阻值为 Ω(填“0”或“∞”);再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度。则“10mA”处对应表笔间电阻阻值为 Ω。 若该欧姆表使用一段时间后,电池内阻变大不能忽略,电动势不变,但将两表笔断开,指针仍能满偏,按正确使用方法再进行测量,其测量结果与原结果相比将_________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
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(8分)某小组用图示器材测量重力加速度的大小。实验器材由底座带有标尺的竖直杆、光电计时器A和B、钢制小球和网兜组成。通过测量小球在A、B间不同位移时的平均速度,求重力加速度。 回答下列问题: (1)实验中保持A不动,沿杆向下移动B,测量A、B之间的距离h及钢球经过该距离所用时间t,经多次实验绘出h/t与t关系图象如图所示。由图可知,重力加速度g与图象的斜率k的关系为g= ,重力加速度的大小为 m/s2;
(2)若另一小组用同样的实验装置,保持B不动,沿杆向上移动A,则 (选填“能”或“不能”)通过上述方法测得重力加速度; (3)为减小重力加速度的测量误差,可采用哪些方法? (提出一条即可)。
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如图所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为
A.A达到最大速度时的位移为 B.拉力F的最小值为 C.t1= D.A、B分离前,A、B和弹簧系统机械能增加,A和弹簧系统机械能增加
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图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,Ⓐ为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断正确的是
A.线圈转动的角速度为50πrad/s B.电流表的示数为10A C.0.01s时线圈平面与磁感线平行 D.0.02s时电阻R中电流的方向自左向右
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物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。关于物理学发展过程中的认识,下列说法中正确的是 A.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不能用实验直接验证 B.丹麦天文学家第谷通过长期的天文观测,指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,揭示了行星运动的有关规律 C.电荷量 D.纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后,先后指出:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,后人称之为法拉第电磁感应定律
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如图甲,真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球体,以球心为坐标原点,沿半径方向建立x轴。理论分析表明,x 轴上各点的场强随x变化关系如图乙,已知x1与R两点间距大于R与x2的两点间距,则
A.x2处场强大小为 B.x1、x2两点处的电势相同 C.球内部的电场为匀强电场 D.假设将试探电荷沿x轴移动,则从x1移到R处和从R移到x2处静电力做功相同
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如图所示,一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内(宽度足够大),该区域的上下边界MN、PS是水平的。有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域。已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时),以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并规定逆时针方向为感应电流的正方向,则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是
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某游乐场开发了一个名为“翻天滚地”的游乐项目。原理图如图所示:一个
A.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至少为 B.球从A到B的过程中重力的功率先减小后增大 C.若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则球经过C点时对管外壁压力大小为 D.要使球能通过C点落到垫子上,球离A点的最大高度是5R
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