如图11-1-28甲所示.质量为0.04 kg.电阻为R=2 Ω的导体杆置于倾角为θ=30°的平行粗糙导轨上.导轨宽度L=0.4 m.电阻R0=1 Ω.不加磁场时.若向下轻推导体杆.可刚好沿导轨匀速下滑.现将导体杆静止放在导轨上.距底边长为d=0.3 m.加上垂直导轨方向的磁感应强度大小按图乙规律变化的磁场.求从加上磁场开始到杆刚要运动所需的时间是多少?(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 图11-1-28 解析:设滑动摩擦力为Ff.匀速下滑时mgsin θ=Ff 开始时静摩擦力的方向沿导轨向上.随安培力增大.静摩擦力逐渐减小到零后反向.当刚要运动时.有ILB=mgsin θ+Ff 又I=.E= 由图知B=(1+0.5t)T.联立并代入数据解得t=98 s. 答案:98 s 查看更多

 

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如图11甲所示,在某一真空空间,两虚线之间(距离很短可忽略不计)存在匀强电场,方向由1虚线指向2虚线,两虚线间的电压为定值U=1.8×105V,在虚线的上方和下方存在着垂直于纸面的大小恒定方向周期性变化的磁场如图乙所示,大小B=1T,t=0的时刻磁场垂直于纸面向外,一个荷质比为q/m=104C/kg的不计重力的带正电的粒子在t=0时刻刚好以v0=105m/s的速度垂直于下虚线从A点进入磁场区域,在磁场和电场的作用下做周期性的运动.

图11

(1)大致画出带电粒子一个周期的运动轨迹;

(2)带电粒子运动一个周期内走过的路程;

(3)粒子从t=0时刻开始运动6.28×10-2s的过程中,粒子运动了几个周期.

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(2013?佛山一模)(1)①小翔利用如图甲所示的装置,探究弹簧弹力F与伸长量△l的关系,由实验绘出F与△l的关系图线如图乙所示,该弹簧劲度系数为
125
125
N/m.

②小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”.用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后.其部分实验操作如下,请完成下列相关内容:
A.如图丙,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O;
B.卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套AO、BO的
方向
方向
及两弹簧称相应的读数.图丁中B弹簧称的读数为
11.40
11.40
N;
C.小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丁所示,请在图戊中作出FA、FB的合力F’;
D.已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力F如图戊所示,观察比较F和F’,得出结论.
(2)用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点,在生产与生活中得到广泛应用.某同学找到一个LED灯泡,研究它的特性,测得它两端电压U和通过的电流I,数据如下表:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
U/V 0.00 2.60 2.72 2.80 2.92 3.00 3.17 3.30 3.50
I/mA 0.00 1.29 5.77 8.71 19.05 27.30 38.86 50.63 68.00
①实验室提供的器材如下:
A.电流表(量程0-0.6A,内阻约1Ω)
B.电流表(量程0-100mA,内阻约50Ω)
C.电压表(量程0-6V,内阻约50kΩ)
D.电压表(量程0-15V,内阻约60kΩ)
E.电源(电动势6V,内阻不计)
F.滑动变阻器(阻值范围0-10Ω,允许最大电流3A)
G.开关,导线
该同学做实验时,电压表选用的是
C
C
,电流表选用的是
B
B
(填选项字母);
②请在如图己中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整;
③开关S闭合之前,图己中滑动变阻器的滑片应该置于
A
A
(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”).
④若该LED灯泡的额定电压为3V,则此LED灯泡的额定功率为
8.19×10-2
8.19×10-2

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(1)在“测定玻璃的折射率”的实验中,选用的是入射面和出射面相互平行的矩形玻璃砖,用“插针法”测定某种玻璃的折射率.实验步骤如下:
a.将木板水平放置,把一张白纸用图钉固定在木板上;
b.在白纸上画出一条直线aa’作为入射界面,过aa’上的一点O画出界面的法线NN’,并画一条线段AO作为入射光线;
c.把矩形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa’对齐,画出玻璃砖的另一边bb’;
d.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P2档住P1的像.再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4
使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像
使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像
,记下P3、P4的位置.
e.移去大头针和玻璃砖,做出出射光线,标出入射角α、折射角β.
①请将步骤d补充完整.
②小明同学按上述步骤进行了实验,记录下5组数据,并计算出不同入射角时玻璃的折射率,如下表所示.
组别
项目
第1组 第2组 第3组 第4组 第5组
入射角α 25° 35° 45° 50° 75°
折射角β 16° 22.5° 28° 32° 42°
sinα 0.423 0.574 0.707 0.766 0.966
sin β 0.276 0.383 0.469 0.530 0.669
折射率n 1.533 1.499 1.506 1.446 1.443
但其中有一组数据是不真实的,李老师给出了该玻璃砖的折射率为n=1.521,arcsin(
1
1.521
)
=0.717(弧度)=41.081°.根据老师给出的数据可以判断,小明同学记录的数据中,不真实的是第
5
5
组.
③赵亮同学在找到入射光线和折射光线以后,以入射点O为圆心,以任意长为半径画圆,分别与AO交于C点,与OOˊ交于D点,过C、D两点分别向NNˊ作垂线,交NNˊ于Cˊ、Dˊ,所以折射率n=
CC′
DD′
CC′
DD′
.(用图示中的线段表示)
(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,提供的器材除螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外,还有:
待测粗细均匀的金属丝Rx (阻值约为10Ω)
直流电流表:A1(量程100mA,内阻为2Ω)
A2(量程400mA,内阻约为0.3Ω)
直流电压表:V1(量程4V,内阻约为3kΩ)
V2(量程15V,内阻约为12kΩ)
滑动变阻器:R (阻值范围0~10Ω)
电源:E (电动势为3V,内阻约为0.04Ω)
①实验时,用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径,某次测量的情况如图所示,其读数为
0.900
0.900
mm.
②某同学选择如图(甲)所示的电路图测该金属丝的电阻,为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表
A2
A2
,电压表
V1
V1
.(填器材的符号)
③选择了正确的器材后,请你根据电路图(甲),用笔画线代替导线,在实物图(乙)上连线.
④若电压表、电流表读数用U、I表示,导线的长度为L,直径为d,用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ=
πUd2
4IL
πUd2
4IL

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(Ⅰ)一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系.
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8
F/N 2.42 1.90 1.43 0.97 0.76 0.50 0.23 0.06
ω/rad?s-1 28.8 25.7 22.0 18.0 15.9 13.0 8.5 4.3
①首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表.请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图象.

②通过对图象的观察,兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比.你认为,可以通过进一步转换,做出
F-ω2
F-ω2
关系图象来确定他们的猜测是否正确.
③在证实了F∝ω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图象,他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中,如图乙所示.通过对三条图象的比较、分析、讨论,他们得出F∝r的结论,你认为他们的依据是
做一条平行与纵轴的辅助线,观察和图象的交点中力的数值之比是否为1:2:3
做一条平行与纵轴的辅助线,观察和图象的交点中力的数值之比是否为1:2:3

④通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,其中比例系数k的大小为
0.037
0.037
.(计算结果取2位有效数字)
(Ⅱ)某同学想测量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计),两电极相距L=0.700m,其间充满待测的导电溶液.
用如下器材进行测量:
电压表(量程l5V,内阻约30kΩ); 电流表(量程300μA,内阻约50Ω);
滑动变阻器(10Ω,1A);          电池组(电动势E=12V,内阻r=6Ω);
单刀单掷开关一个、导线若干.
下表是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据.实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图2所示
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240

根据以上所述请回答下面的问题:
(1)玻璃管内径d的测量值为
30.75
30.75
mm;
(2)根据表1数据在图3坐标中已描点,请作出U-I图象,根据图象求出电阻R=
4.4×104~4.8×104
4.4×104~4.8×104
Ω(保留两位有效数字);
(3)计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=
πRd
2
 
4L
πRd
2
 
4L
 (用R、d、L表示)
(4)请在(图l)中补画出未连接的导线.

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(11分)利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻,提供的器材有

 

 

 

 

 

 

 

 

(A)干电池两节,每节电池的电动势约为1.5V,内阻未知

(B)直流电压表V1V2,内阻很大

(C)直流电流表A,内阻可忽略不计

(D)定值电阻R0,阻值未知,但不小于5Ω

(E)滑动变阻器

(F)导线和开关

(1)甲同学利用该电路完成实验时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录了一个电压表和电流表的示数,如下表所示:

U/V

2.62

2.48

2.34

2.20

2.06

1.92

I/A

0.08

0.12

0.19

0.20

0.24

0.28

 

试利用表格中数据作出U-I图,由图象可知,测得两节干电池总的电动势值为     V,总内阻为    Ω。由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表      (选填“V1”或“V2”)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后,连接该电路继续实验时,由于电流表发生短路故障,因此只能记下两个电压表的示数,该同学利用表中的数据,以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图象,也得到一条不过原点的直线,已知直线的斜率为k,截距大小为b,则两节干电池总的电动势大小为      ,两节干电池的总内阻      (选填“可以”或“不可以”)求出。

 

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