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雨滴在穿过云层的过程中,不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体,其质量逐渐...

 雨滴在穿过云层的过程中,不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体,其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为m0,初速度为v0,下降距离l后与静止的小水珠碰撞且合并,质量变为m1。此后每经过同样的距离l后,雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并,质量依次变为m2m3……mn……(设各质量为已知量)。不计空气阻力。

    (1)若不计重力,求第n次碰撞后雨滴的速度vn′;

    (2)若考虑重力的影响,

    a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度v1vn′;

    b.求第n次碰撞后雨滴的动能6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

 (1)       (2) 【解析】(1)不计重力,全过程中动量守恒,              得: (2)若考虑重力的影响,雨滴下降过程中做加速度为g的匀加速运动,碰撞瞬间动量守恒 a. 第1次碰撞前       第1次碰撞后                                              ① b. 第2次碰撞前        利用①化简得:                    ② 第2次碰撞后   利用②得: 同理,第3次碰撞后                        ………… 第n次碰撞后         动能               
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考点分析:
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 利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域。

如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面ab间通以电流I时,另外两侧cf间产生电势差,这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是cf间建立起电场EH,同时产生霍尔电势差UH。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,EHUH达到稳定值,UH的大小与IB以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UHRH6ec8aac122bd4f6e,其中比例系数RH称为霍尔系数,仅与材料性质有关。

6ec8aac122bd4f6e

(1)设半导体薄片的宽度(cf间距)为l,请写出UHEH的关系式;若半导体材料是电子导电的,请判断图1中cf哪端的电势高;

(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e,请导出霍尔系数RH的表达式。(通过横截面积S的电流InevS,其中v是导电电子定向移动的平均速率);

(3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图3所示。

       a.若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式。

b.利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程。除此之外,请你展开“智慧的翅膀”,提出另一个实例或设想。

 

 

 

 

 

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 6ec8aac122bd4f6e如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3.0 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角6ec8aac122bd4f6e=37°,运动员的质量m=50 kg。不计空气阻力。(取sin37°=0.60,cos37°=0.80;g取10 m/s2)求

    (1)A点与O点的距离L;

    (2)运动员离开O点时的速度大小;

    (3)运动员落到A点时的动能。

 

 

 

 

 

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 (1)甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计G,改装成量范围是0~4V的直流电压表。

6ec8aac122bd4f6e①她按图1所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻rg,其中电阻R0约为1k6ec8aac122bd4f6e。为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用        ,电阻器R1应选用     ,电阻器R2应选用         (选填器材前的字母)。

       A.电源(电动势1.5V)             B.电源(电动势6V)

       C.电阻箱(0~999.96ec8aac122bd4f6e)              D.滑动变阻器(0~5006ec8aac122bd4f6e)

       E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5.1k6ec8aac122bd4f6e)

       F.电位器(0~51k6ec8aac122bd4f6e

②该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将R2的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是:          ,          ,          ,          ,最后记录R1的阻值并整理好器材。(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)

       A.闭合S1

       B.闭合S2

       C.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度

       D.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半

       E.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半

       F.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度

③如果所得的R1的阻值为300.06ec8aac122bd4f6e,则图1中被测电流计G的内阻rg的测量值为     6ec8aac122bd4f6e,该测量值       实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)。

④给电流计G         联(选填“串”或“并”)一个阻值为        k6ec8aac122bd4f6e的电阻,就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表。

6ec8aac122bd4f6e(2)乙同学要将另一个电流计G改装成直流电压表,但他仅借到一块标准电压表V0、一个电池组E、一个滑动变阻器R′和几个待用的阻值准确的定值电阻。

①该同学从上述具体条件出发,先将待改装的表G直接与一个定值电阻R相连接,组成一个电压表;然后用标准电压表V0校准。请你画完图2方框中的校准电路图。

②实验中,当定值电阻R选用17.0k6ec8aac122bd4f6e时,调整滑动变阻器R′的阻值,电压表V0的示数是4.0V时,表G的指针恰好指到满量程的五分之二;当R选用7.0k6ec8aac122bd4f6e时,调整R′的阻值,电压表V0的示数是2.0V,表G的指针又指到满量程的五分之二。

由此可以判定,表G的内阻rg            k6ec8aac122bd4f6e,满偏电流Ig           mA。若要将表G改装为量程是15V的电压表,应配备一个       k6ec8aac122bd4f6e的电阻。

 

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 6ec8aac122bd4f6e如图,若x轴表示时间,y轴表示位置,则该图像反映了某质点做匀速直线运动时,位置与时间的关系。若令x轴和y轴分别表示其它的物理量,则该图像又可以反映在某种情况下,相应的物理量之间的关系。下列说法中正确的是

A.若x轴表示时间,y轴表示功能,则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中,物体动能与时间的关系

B.若x轴表示频率,y轴表示动能,则该图像可以反映光电效应中,光电子最大初动能与入射光频率之间的关系

C.若x轴表示时间,y轴表示动量,则该图像可以反映某物在沿运动方向的恒定合外力作用下,物体动量与时间的关系

D.若x轴表示时间,y轴表示感应电动势,则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路,当磁感应强度随时间均匀增大时,增长合回路的感应电动势与时间的关系

 

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 6ec8aac122bd4f6e在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡L1L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后,调整R,使L1L2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电流均为I。然后,断开S。若t′时刻再闭合S,则在t′前后的一小段时间内,正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是

6ec8aac122bd4f6e

 

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