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【題目】硅光電池是一種將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件,某硅光電池的伏安特性曲線如圖(甲)所示。某同學(xué)利用圖(乙)所示的電路研究電池的性質(zhì),定值電阻R2的阻值為200Ω,滑動變阻器R1的最大阻值也為200Ω,V為理想電壓表。
(1)請根據(jù)圖(乙)所示的電路圖,將圖(丙)中的的實物圖補(bǔ)充完整____________。
(2)閉合電鍵S1,斷開電鍵S2,將滑動變阻器R1的滑動片移到最右端,電池的發(fā)熱功率為_______________W。
(3)閉合電鍵S1和電鍵S2,將滑動變阻器R1的滑動片從最左端移到最右端,電池的內(nèi)阻變化范圍為_________________。
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【題目】在高能物理研究中,粒子加速器起著重要作用,而早期的加速器只能使帶電粒子在高壓電場中加速一次,因而粒子所能達(dá)到的能量受到高壓技術(shù)的限制。1930年,提出了回旋加速器的理論,他設(shè)想用磁場使帶電粒子沿圓弧形軌道旋轉(zhuǎn),多次反復(fù)地通過高頻加速電場,直至達(dá)到高能量。圖17甲為設(shè)計的回旋加速器的示意圖。它由兩個鋁制型金屬扁盒組成,兩個形盒正中間開有一條狹縫;兩個型盒處在勻強(qiáng)磁場中并接有高頻交變電壓。圖17乙為俯視圖,在型盒上半面中心處有一正離子源,它發(fā)出的正離子,經(jīng)狹縫電壓加速后,進(jìn)入型盒中。在磁場力的作用下運(yùn)動半周,再經(jīng)狹縫電壓加速;為保證粒子每次經(jīng)過狹縫都被加速,應(yīng)設(shè)法使變電壓的周期與粒子在狹縫及磁場中運(yùn)動的周期一致。如此周而復(fù)始,最后到達(dá)型盒的邊緣,獲得最大速度后被束流提取裝置提取出。已知正離子的電荷量為,質(zhì)量為,加速時電極間電壓大小恒為,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,型盒的半徑為,狹縫之間的距離為。設(shè)正離子從離子源出發(fā)時的初速度為零。
(1)試計算上述正離子從離子源出發(fā)被第一次加速后進(jìn)入下半盒中運(yùn)動的軌道半徑;
(2)盡管粒子在狹縫中每次加速的時間很短但也不可忽略。試計算上述正離子在某次加速過程當(dāng)中從離開離子源到被第次加速結(jié)束時所經(jīng)歷的時間;
(3)不考慮相對論效應(yīng),試分析要提高某一離子被半徑為的回旋加速器加速后的最大動能可采用的措施。
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【題目】如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢、內(nèi)阻的直流電源。現(xiàn)把一個質(zhì)量的導(dǎo)體棒放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻=,金屬導(dǎo)軌電阻不計,取。求:
(1)通過導(dǎo)體棒的電流并繪制必要的受力分析圖;
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大。
(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小。
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【題目】為了探究當(dāng)磁鐵靠近線圈時在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E與磁鐵移動所用時間Δt之間的關(guān)系,某小組同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置:線圈和光電門傳感器固定在水平光滑軌道上,強(qiáng)磁鐵和擋光片固定在運(yùn)動的小車上,小車經(jīng)過光電門時,電腦會自動記錄擋光片的擋光時間Δt,以及相應(yīng)時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢E。改變小車的速度,多次測量,記錄的數(shù)據(jù)如下表:
次數(shù) 測量值 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
E/V | 0.116 | 0.136 | 0.170 | 0.191 | 0.215 | 0.277 | 0.292 | 0.329 |
Δt/×10-3s | 8.206 | 7.486 | 6.286 | 5.614 | 5.340 | 4.462 | 3.980 | 3.646 |
(1)實驗操作過程中,線圈與光電門之間的距離_________________(選填“保持不變”或“變化”),從而實現(xiàn)了控制_________________不變。
(2)在得到上述表格中的數(shù)據(jù)之后,他們想出兩種辦法處理數(shù)據(jù)。第一種是計算法:需要算出_____________________________,若該數(shù)據(jù)基本相等,則驗證了E與Δt成反比。第二種是作圖法:在直角坐標(biāo)系中作出_____________________的關(guān)系圖線,若圖線是基本過坐標(biāo)原點的傾斜直線,則也可驗證E與Δt成反比。
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【題目】在“測定金屬的電阻率”的實驗中,用螺旋測微器測量金屬絲直徑的刻度位置如圖所示,用米尺測量金屬絲的長度。金屬絲的電阻大約為,先用伏安法測出金屬絲的電阻,然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。
(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為______。
(2)現(xiàn)實驗室有一靈敏電流表(,),該同學(xué)要把它改裝成量程為的電壓表,應(yīng)當(dāng)_____聯(lián)一阻值為______的定值電阻。
(3)現(xiàn)要用伏安法精確測定此電阻絲的電阻值。
現(xiàn)有電源(,內(nèi)阻可不計),滑動變阻器(,額定電流),開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及下列電表;
A. 電流表(,內(nèi)阻約為)
B. 電流表(,內(nèi)阻約為)
C. 電壓表(,內(nèi)阻約為)
D. 電壓表(,內(nèi)阻約為)
為減小測量誤差,在實驗中,電流表應(yīng)選用______,電壓表應(yīng)選用________(選填器材前的字母);實驗電路應(yīng)采用圖中的_______(選填“甲”或“乙”)
(4)圖是測量的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線。請根據(jù)在(3)問中所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖中實物間的連線_______。
(5)接通開關(guān),改變滑動變阻器滑片的位置,并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)、電壓表示數(shù)。某次電表示數(shù)如圖所示,可得該電阻的測量值 ________(保留兩位有效數(shù)字)。
(6)若在(3)問中選用甲電路,產(chǎn)生誤差的主要原因是__________;若在(3)問中選用乙電路產(chǎn)生誤差的主要原因是________。(選填選項前的字母)
A. 電流表測量值小于流經(jīng)的電流值
B. 電流表測量值大于流經(jīng)的電流值
C. 電壓表測量值小于兩端的電壓值
D. 電壓表測量值大于兩端的電壓值
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【題目】圖(甲)是演示簡諧運(yùn)動圖像的裝置,它由一根較長的細(xì)線和較小的沙漏組成。當(dāng)沙漏擺動時,漏斗中的細(xì)沙均勻流出,同時勻速拉出沙漏正下方的木板,漏出的細(xì)沙在板上會形成一條曲線,這條曲線可以理解為沙漏擺動的振動圖像。圖(乙)是同一個沙漏分別在兩塊木板上形成的曲線(圖中的虛線表示)。
(1)圖(乙)的P處堆積的細(xì)沙比Q處_________________(選填“多”、“少”或“一樣多”)。
(2)經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)圖(乙)中OB=O′B′,若木板1的移動速度v1=3m/s,則木板2的移動速度v2=_________________。
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【題目】一位同學(xué)在測定電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,利用圖的電路進(jìn)行了實驗數(shù)據(jù)的測量記錄,又將測得的數(shù)據(jù)在圖的坐標(biāo)系中作出了圖線。根據(jù)圖線得出電池的電動勢_____,電池的內(nèi)阻___。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
對圖電路分析可知,實驗中實際測得的_______(選填“電壓值”或“電流值”)并不等于實驗原理中所要的值,而是比所要的值_______(選填“偏大”或“偏小”)。
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【題目】如圖所示是研究電源電動勢和電路內(nèi)、外電壓關(guān)系的實驗裝置。電池的兩極A、B與電壓表V2相連,位于兩個電極內(nèi)側(cè)的探針a、b與電壓表V1相連,R是滑動變阻器,電流表A測量通過滑動變阻器的電流,置于電池內(nèi)的擋板向上移動可以使內(nèi)阻減小。當(dāng)電阻R的滑臂向左移動時,電壓表V2的示數(shù)_______________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。若保持滑動變阻器R的阻值不變,將擋板向上移動,則電壓表V1的示數(shù)變化量ΔU1與電流表示數(shù)變化量ΔI的比值_______________。(選填“變大”、“變小”或“不變”)
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【題目】在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上,質(zhì)量為0.4kg、速度為0.5m/s的滑塊甲與質(zhì)量為0.6kg、速度為0.1m/s的滑塊乙迎面相撞,碰撞后滑塊乙的速度大小變?yōu)?/span>0.2m/s,此時滑塊甲的速度大小為______m/s,方向與它原來速度方向_______.
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【題目】如圖所示,彎折的直角輕桿ABCO通過鉸鏈O連接在地面上,AB=BC=OC=9m,一質(zhì)量為m的小滑塊以足夠大的初始速度,在桿上從C點左側(cè)x0=2m處向左運(yùn)動,作用于A點的水平向右拉力F可以保證BC始終水平。若滑塊與桿之間的動摩擦因數(shù)與離開C點的距離x滿足μx=1,則滑塊的運(yùn)動位移s=________________m時拉力F達(dá)到最小。若滑塊的初始速度v0=5m/s,且μ=0.5-0.1x(μ=0后不再變化),則滑塊達(dá)到C點左側(cè)x=4m處時,速度減為v=_________________m/s。
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