【題目】在半導體離子注入工藝中,質(zhì)量相等、初速度可忽略的磷離子P+和P3+,經(jīng)電壓為U的電場加速后,垂直進入磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里,寬度為d的勻強磁場區(qū)域,P+離子在磁場中轉(zhuǎn)過θ=30°后,從磁場右邊界射出,如圖所示.關于上述運動,下列說法正確的是( )
A. P+和P3+在電場中運動的時間之比為3:1
B. P+和P3+在磁場中運動的半徑之比為3:1
C. P+和P3+在磁場中運動的時間之比為3:2
D. P+和P3+離開磁場時的動能之比為1:3
【答案】CD
【解析】
要分析加速度就要先分析其受的電場力,而要分析動能就要看電場做的功;要分析半徑就要用洛倫茲力充當向心力,來找出半徑,根據(jù)幾何關系即可求出對應的圓心角,從而求出對應的時間;
A、兩個離子的質(zhì)量相同,其帶電量是1:3的關系,所以由可知,其在電場中的加速度是1:3,由可得,所以運動時間之比是:,故A錯誤;
B、要想知道半徑必須先知道進入磁場的速度,而速度的決定因素是加速電場,所以在離開電場時其速度表達式為:,可知其速度之比為,又由知,所以其半徑之比為,故B錯誤;
C、由B的分析知道,離子在磁場中運動的半徑之比為,設磁場寬度為L,離子通過磁場轉(zhuǎn)過的角度等于其圓心角,所以有,則可知角度的正弦值之比為,又P+的角度為,可知P3+角度為,即在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1:2,在磁場中的運動時間:,故運動時間之比為:,故C正確;
D、由電場加速后:可知,兩離子離開電場的動能之比為1:3,所以兩離子離開磁場時的動能之比為1:3,故D正確;
故選CD。
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【題目】一個25kg的小孩從高度為3.0m的傾斜滑梯頂端由靜止開始滑下,滑到底端時的速度大小為2.0m/s.取g=10m/s2,以下關于各力做功和能量轉(zhuǎn)化的說法,正確的是( 。
A. 小孩在下滑過程中機械能守恒 B. 合外力對小孩做功50J
C. 小孩克服摩擦力做功750J D. 滑到底端時重力的瞬時功率為50W
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【題目】如圖1所示,將重物A通過細繩纏繞在發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上。閉合開關后,讓重物下落,會發(fā)現(xiàn)小燈泡被點亮。發(fā)電機內(nèi)部由線框和磁場構成,為了研究該問題,我們把它簡化為如圖2中的模型,虛線框內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場,導體棒與水平放置的平行導軌始終垂直。導軌間距為L,磁感應強度為B,重物質(zhì)量為,導體棒質(zhì)量為,燈泡電阻為R,不考慮燈泡電阻變化,忽略一切摩擦,不計導軌、導體棒電阻。
(1)結合該簡化模型,說明小燈泡為什么會被點亮;
(2)重物加速下落過程中,當其速度為v時,求此時導體棒的加速度大小;
(3)在圖3的坐標系中定性畫出回路中電流隨時間變化的規(guī)律,并說明圖線與坐標軸圍成的面積的物理意義。
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【題目】在電場強度大小為E的勻強電場中,將一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小球由靜止開始釋放,帶電小球沿與水平方向成θ<450的方向斜向下做直線運動。則下列判斷正確的是
A. 若cosθ<,則小球機械能一定增加 B. 若cosθ=,則小球機械能一定不變
C. 若cosθ<,則小球機械能一定減小 D. 若tanθ=,則小球機械能一定增加
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【題目】某同學用一個滿偏電流為10mA、內(nèi)阻為30Ω的電流表,一只滑動變阻器和一節(jié)電動勢為1.5V的干電池組裝成一個歐姆表,如圖(a)所示:
(1)甲、乙測試筆中,甲表筆應是______(選填“紅”或“黑”)表筆。
(2)電流表5mA刻度處應標的電阻刻度為_______Ω。
(3)經(jīng)調(diào)零后,將甲、乙兩表筆分別接圖(b)中的a、b兩點,指針指在電流表刻度的4mA處,則電阻Rx=_____Ω。
(4)若誤將甲、乙兩表筆分別接在了圖中的a、c兩點,則Rx的測量結果偏_____(選填“大”或“小”)。
(5)再給電流表并聯(lián)一個合適的定值電阻R,就可組裝成一個中間刻度值為15Ω的歐姆表,則R=____Ω。(保留2位有效數(shù)字)
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【題目】如圖,傾角θ=30°的光滑斜面底端固定一塊垂直于斜面的擋板。將足夠長的長木板A靜置于斜面上,A上放置一小物塊B且B不會滑離A,初始時A下端與擋板相距L,現(xiàn)同時無初速釋放A和B。A和B的質(zhì)量均為m,它們之間的動摩擦因數(shù)μ=,A與擋板每次碰撞都原速反彈,忽略碰撞時間,重力加速度為g。求
(l)A第一次與擋板碰前瞬間的速度大小v1;
(2)A第二次與擋板碰前瞬間的速度大小v2;
(3)從開始釋放到最后的整個過程摩擦產(chǎn)生的熱量。
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【題目】以下說法正確的是
A. 由公式可知,電容器帶電量Q與兩極板間電勢差U成正比
B. 由可知,電場中某點的電場強度E與F成正比
C. 由公式可知,電場中某點的電勢與q成反比
D. 由可知,勻強電場中的任意兩點a、b間的距離越大,則兩點間的電勢差也一定越大
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【題目】如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖,該質(zhì)譜儀由速度選擇器、靜電分析器和磁分析器組成。若速度選擇器中電場強度大小為,磁感應強度大小為、方向垂直紙面向里,靜電分析器通道中心線為圓弧,圓弧的半徑()為,通道內(nèi)有均勻輻射的電場,在中心線處的電場強度大小為,磁分析器中有范圍足夠大的有界勻強磁場,磁感應強度大小為、方向垂直于紙面向外。一帶電粒子以速度沿直線經(jīng)過速度選擇器后沿中心線通過靜電分析器,由點垂直邊界進入磁分析器,最終打到膠片上的點,不計粒子重力。下列說法正確的是
A. 速度選擇器的極板的電勢板比極板的高
B. 粒子的速度
C. 粒子的比荷為
D. 兩點間的距離為
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【題目】如圖所示,可在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的平臺上固定著一個內(nèi)壁光滑的氣缸,氣缸內(nèi)有一導熱性能良好的活塞,活塞面積為S,活塞底面與氣缸底面平行,一定質(zhì)量的理想氣體密封在氣缸內(nèi)。當平臺傾角為37°時,氣缸內(nèi)氣體體積為V,將平臺順時針緩慢轉(zhuǎn)動直至水平,穩(wěn)定時氣缸內(nèi)氣體的體積為0.9V,該過程中環(huán)境溫度始終為T0,外界大氣壓強為p0。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。重力加速度為g。
(i)求活塞的質(zhì)量;
(ⅱ)若平臺轉(zhuǎn)至水平后,經(jīng)過一段時間,環(huán)境溫度緩慢降至0.9T0(大氣壓強p0保持不變),該過程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能的減少量為0.14p0V,求該過程中氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q。
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