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如图所示的光滑平行金属导轨固定在竖直面内,导轨窄部分的宽度为
l
,宽部分的宽度为2
l
,
Q
、
Q
'之间通过导线接有阻值为
R
的定值电阻,整个装置处于垂直导轨平面向里、磁感应强度大小为
B
的匀强磁场中。现将质量为
m
、电阻为
R
、长度为2
l
的均匀金属杆
cd
从
M
、
处由静止释放,金属杆下落高度小于
h
时开始匀速。已知
,
PQ
与
足够长,金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导线的电阻,
,不计一切阻力,重力加速度为
g
。求:
(1)金属杆
cd
由静止释放至下落高度
h
的过程中,定值电阻
R
上产生的焦耳热
;
(2)金属杆
cd
刚通过
时的加速度的大小;
(3)金属杆
cd
通过
后继续下落高度
h
(在此之前已再次达到稳定速度)所用的时间
。
类型:解答题
难度系数:较难0.4
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如图所示,一半径为
R
的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为
m
、电荷量为
q
的带正电粒子从磁场边界上的
a
点沿
aO
方向以大小为
的速度射入磁场中,粒子离开磁场时速度方向偏转了60°,不计粒子的重力。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)仅改变粒子的入射方向,则粒子的速度方向与
Oa
的夹角θ(弧度制)满足什么条件时,粒子在磁场中运动的时间最长?最长时间为多少?(用θ、
R
和
表示)
类型:解答题
难度系数:一般0.65
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如图所示为一正三棱镜,
为其横截面,一束单色光从
AB
边的中点
D
以与
AB
边成
角射入,经过棱镜后从
BC
边射出,且射出的光线恰好与
BE
平行。已知三棱镜的边长为
L
,图中
为直角三角形,
,光在真空中的传播速度为
c
,求:
(1)三棱镜的折射率;
(2)光从
D
点射入到从
BC
边射出所经历的时间。
类型:解答题
难度系数:一般0.65
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物理学习小组通过如图所示的装置验证动量守恒定律,实验步骤如下:
①将小滑块
b
的左侧粘上双面胶,用天平测出两滑块
a
、
b
的质量分别为
;
②先将压力传感器
A
、
B
固定在气垫导轨的两端,然后再将两个相同的轻弹簧分别水平固定在两压力传感器上(弹簧压缩时,压力传感器能够显示弹簧的弹力大小);
③用充气泵给气垫导轨充气,调节气垫导轨水平;
④水平向左缓慢推小滑块
a
,当压力传感器
A
的示数为
时,将小滑块
a
由静止释放,小滑块
a
向右离开弹簧后与静止在气垫导轨上的小滑块
b
碰撞并粘在一起向右运动,实验过程中得到压力传感器
B
的最大示数为
。同学们查阅资料可知所用弹簧的劲度系数为
k
,且弹簧的弹性势能可以表示为
,
x
为弹簧的形变量。请回答下列问题:
(1)该过程两滑块发生的是
____________
(选填“弹性”或“完全非弹性”)碰撞。
(2)小滑块
a
刚离开弹簧时的速度大小为
____________
。(用已知量和测量的字母表示)
(3)碰撞后瞬间,小滑块
b
的动量大小为
____________
。(用已知量和测量量的字母表示)
(4)通过验证表达式
____________
(用
和
表示)成立,即可验证两滑块碰撞过程中动量守恒。
类型:实验题
难度系数:一般0.65
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物理兴趣小组的同学们利用双缝干涉测量光的波长,实验装置如图2所示。
(1)实验装置中透镜的作用是
____________
。
(2)当分划板的中心刻线对准第1条亮条纹中心时示数如图3所示,其读数为
____________
mm。
(3)若双缝的间距为
d
,屏与双缝间的距离为
l
,第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心间的距离为
,则单色光的波长
_________
。
类型:实验题
难度系数:较易0.85
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用如图所示的可拆变压器探究线圈两端的电压与匝数的关系。
(1)若为升压变压器,副线圈的导线应该比原线圈的导线
____________
。(选填“粗”或“细”)
(2)将电源接在原线圈两个接线柱之间,调整原、副线圈的匝数之比为2∶3,当原线圈的输入电压为2.0V时,副线圈两个接线柱之间的电压可能为____________。(填选项前的字母序号)
A.2.8V
B.3.0V
C.3.2V
类型:实验题
难度系数:较易0.85
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如图1所示,小球
a
与小球
b
用一轻质弹簧连在一起并静止于光滑的水平面上。现给小球
a
一个水平向右的初速度,之后小球
a
运动的
图像如图2所示。已知小球
a
的质量为
,小球
b
的质量为
。关于
的值,下列判断可能正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
类型:多选题(新)
难度系数:一般0.65
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一小型发电站专门对某养殖场的440盏规格为“220V
40W”的灯泡供电。如图所示,发电机的输出电压为250V,通过升压变压器升压后向养殖场输电,到养殖场附近再用降压变压器把电压降至220V,输电线的总电阻为100Ω。已知440盏灯泡同时正常发光时,发电机的输出功率为18kW,变压器均为理想变压器,下列说法正确的是(
)
A.升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶36
B.降压变压器原、副线圈的匝数比为36∶1
C.若养殖场再接入一个热水器,则输电线上损失的功率增大
D.若养殖场再接入一个热水器,则升压变压器的输出电压增大
类型:多选题(新)
难度系数:一般0.65
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一透明圆柱体的横截面如图所示,一束光经透明圆柱体折射后分为两束单色光,分别射到光屏上的
a
点和
b
点。若对应的单色光的频率分别为
和
,在真空中的波长分别为
和
,透明圆柱体对单色光的折射率分别为
和
,单色光在透明圆柱体中的传播时间分别为
和
。下列判断正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
类型:多选题(新)
难度系数:一般0.65
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体操表演中,运动员抖动的彩带可简化为沿
x
轴传播的简谐横波,
时的波形图如图1所示,
P
、
Q
两个质点平衡位置的坐标分别为
,
,图2为质点
P
的振动图像。下列说法正确的是(
)
A.该波沿
x
轴正方向传播
B.该波的传播速度为0.5m/s
C.
时刻,质点
Q
的加速度沿
y
轴正方向
D.
时刻,质点
Q
位于波谷
类型:多选题(新)
难度系数:较易0.85
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