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【题目】如图甲所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成探究动能定理的实验。

(1)打点计时器使用的电源是_______(选填选项前的字母)。

A.直流电源 B.交流电源

(2)实验中,平衡摩擦力和其他阻力后,接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取ABC……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得ABC……各点到O点的距离为x1x2x3……,如图乙所示。

实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=_________,打B点时小车的速度v=_________

(3)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作出如图丙所示的v2W图象。由此图象可得v2W变化的表达式为_________________。根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_________

【答案】 B mgx2 v2=4.69W 质量

【解析】(1)打点计时器使用的是交流电,故选B;(2)由于近似认为拉力等于重力,所以根据W=FS可知,拉力做功为根据中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度,所以B点的速度等于AC段的平均速度,即;(3)根据图象上的点,可以得出得W变化的表达式为:功是能量转化的量度,所以功和能的单位是相同的,斜率设为k,则代入单位后,k的单位为,所以与该斜率有关的物理量为质量.

练习册系列答案
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【题目】如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M,边长为l电阻为R的正方形均匀金属线框,BC边与虚线PQ平行,PQ右侧有竖直向上的匀强磁场,磁场宽度大于l磁感应强度大小为B线框通过一水平细线绕过光滑定滑轮悬挂一质量为m的物体,现由静止释放物体,当线框有一半进入磁场时已匀速运动,当地的重力加速度为g,线框从开始运动到AD边刚进入磁场过程中

A. 刚释放线框的瞬间,线框的加速度为

B. 细绳拉力的最小值为

C. 线框恰全部进入磁场时,产生的热量等于

D. 线框有一半进入磁场时与线框AD边刚进入磁场时BC两端的电压大小之比为3:4

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【题目】如图所示,在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场:垂直纸面向外的匀强磁场I、垂直纸面向里的匀强磁场IIOMPQ为磁场边界和x轴的交点OM=MP=L.在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场.一质量为m、带电荷量为+q的粒子从电场中坐标为(﹣2L﹣L)的点以速度υ0沿+x方向射出,恰好经过原点O处射入区域I又从M点射出区域I(粒子的重力忽略不计).

1)求第三象限匀强电场场强E的大小;

2)求区域I内匀强磁场磁感应强度B的大小;

3)如带电粒子能再次回到原点O,问区域II内磁场的宽度至少为多少?粒子两次经过原点O的时间间隔为多少?

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【题目】如图,平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连,一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间,处于静止状态.现保持右极板不动,将左极板向左缓慢移动.关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T,下列判断正确的是

A. F逐渐减小,T逐渐减小

B. F逐渐增大,T逐渐减小

C. F逐渐减小,T逐渐增大

D. F逐渐增大,T逐渐增大

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【题目】在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2 Ω,则

A. t=0时,线圈平面平行于磁感线

B. t=1 s时,线圈中的电流改变方向

C. t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大

D. 一个周期内,线圈产生的热量为

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【题目】平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,如图所示。一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动,Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍。粒子从坐标原点O离开电场进入磁场,最终从x轴上的P点射出磁场,P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力,问:

1)粒子到达O点时速度的大小和方向;

2)电场强度和磁感应强度的大小之比。

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【题目】如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数分别为2200匝和110匝,将原线圈接在输出电压u=220sin100πtV)的交流电源两端。副线圈上只接有一个电阻R,与原线圈串联的理想交流电流表的示数为0.20A。下列说法中正确的是

A. 变压器副线圈中电流的有效值为0.01A

B. 电阻R两端电压的有效值为11V

C. 电阻R的电功率为22 W

D. 穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为Wb/s

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【题目】把质量是0.2kg小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A的位置,如图甲所示。迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C(图丙)。途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙)。已知BA的高度差为0.1mCB的高度差为0.2m,弹簧的质量和空气阻力都可忽略,重力加速度g=10m/s2。则有

A. 小球从A上升至B的过程中,小球的动能一直增加

B. 小球从B上升到C的过程中,小球的动能一直减小

C. 小球在位置A时,弹簧的弹性势能为0.4J

D. 小球在位置A时,弹簧的弹性势能为0.6J

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【题目】根据实际需要,磁铁可以制造成多种形状,如图就是一根很长的光滑圆柱形磁棒,在它的侧面有均匀向外的辐射状磁场。现将磁棒竖直固定在水平地面上,磁棒外套有一个粗细均匀的圆形金属线圈,金属线圈的质量为m,半径为R,电阻为r,金属线圈所在位置的磁场的磁感应强度大小为B。让金属线圈从磁棒上端由静止释放,经一段时间后与水平地面相碰(碰前金属线圈已达最大速度)并原速率反弹,又经时间t,上升到距离地面高度为h处速度减小到零。下列说法中正确的是

A. 金属线圈与地面撞击前的速度大小

B. 撞击反弹后上升到最高处h的过程中,通过金属线圈某一截面的电荷量

C. 撞击反弹后上升到最高处h的过程中,金属线圈中产生的焦耳热

D. 撞击反弹后上升到最高处h的过程中,通过金属线圈某一截面的电荷量

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