【題目】霍爾效應是電磁基本現(xiàn)象之一,近期我國科學家在該領域的實驗研究上取得了突破性進展.如圖12所示,在一矩形半導體薄片的P、Q間通入電流I,同時外加與薄片垂直的磁場B,在M、N間出現(xiàn)電壓UH,這個現(xiàn)象稱為霍爾效應,UH為霍爾電壓,且滿足UH=k,式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數(shù).某同學通過實驗來測定該半導體薄片的霍爾系數(shù).
(1)若該半導體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導電,電流與磁場方向如圖所示,該同學用電壓表測量UH時,應將電壓表的“+”接線柱與______(選填“M”或“N”)端通過導線連接.
(2)已知薄片厚度d=0.40 mm,該同學保持磁感應強度B=0.10 T不變,改變電流I的大小,測量相應的UH值,記錄數(shù)據(jù)如下表表示.
I/×10-3A | 3.0 | 6.0 | 9.0 | 12.0 | 15.0 | 18.0 |
UH/×10-3 V | 1.1 | 1.9 | 3.4 | 4.5 | 6.2 | 6.8 |
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中的坐標紙上畫出UH-I圖線,利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為____________×10-3 V·m·A-1·T-1(保留2位有效數(shù)字).
(3)該同學查閱資料發(fā)現(xiàn),使半導體薄片中的電流反向再次測量,取兩個方向測量的平均值,可以減小霍爾系數(shù)的測量誤差,為此該同學設計了如圖所示的測量電路.S1、S2均為單刀雙擲開關,虛線框內(nèi)為半導體薄片(未畫出).為使電流自Q端流入,P端流出,應將S1擲向______(選填“a”或“b”),S2擲向______(選填“c”或“d”).為了保證測量安全,該同學改進了測量電路,將一合適的定值電阻串接在電路中.在保持其他連接不變的情況下,該定值電阻應串接在相鄰器件________和________(填器件代號)之間.
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【題目】電荷守恒定律是自然界的基本守恒定律之一,可以表述為:電荷既不會________,也不會__________,它只會從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移的過程中,______________________。
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【題目】在做“研究勻變速直線運動”的實驗中:
(1)實驗室提供了以下器材:打點計時器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導線、交流電源、復寫紙、彈簧測力計。其中在本實驗中不需要的器材是________。
(2)如圖所示,是某同學由打點計時器得到的表示小車運動過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出,打點計時器打點的時間間隔T=0.02 s,其中x1=7.05 cm、x2=7.68 cm、x3=8.33 cm、x4=8.95 cm、x5=9.61 cm、x6=10.26 cm。
下表列出了打點計時器打下B、C、F時小車的瞬時速度,請在表中填入打點計時器打下D、E兩點時小車的瞬時速度。
位置 | B | C | D | E | F |
速度/(m/s) | 0.737 | 0.801 | 0.994 |
(3)以A點為計時起點,在坐標圖實中畫出小車的速度—時間關系圖線______。
(4)根據(jù)你畫出的小車的速度—時間關系圖線計算出的小車的加速度a=________m/s2。(保留2位有效數(shù)字)
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【題目】某同學在研究小車運動實驗中,獲得一條點跡清楚的紙,已知打點計時器每隔0.02秒打一個計時點,該同學選擇A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點,對計數(shù)點進行測量的結(jié)果記錄在圖中,單位是cm。則:
(1)打下B、C兩點時小車的瞬時速度vB=_______、vC=_______;
(2)小車的加速度a=___________。
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【題目】如圖所示,在x軸上的上方有沿y軸負方向的勻強電場,電場強度為E,在x軸下方的等腰直角三角形CDM區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強磁場,磁感應強度為B,其中C、D在x軸上,它們到原點O的距離均為a.現(xiàn)將質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從y軸上的P點由靜止釋放,設P點到O點的距離為h,不計重力作用與空氣阻力的影響.下列說法正確的是( )
A. 若h=,則粒子垂直于CM射出磁場
B. 若h=,則粒子平行于x軸射出磁場
C. 若h=,則粒子垂直于CM射出磁場
D. 若h=,則粒子平行于x軸射出磁場
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【題目】在直徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)存在著均勻磁場,磁感應強度為B,磁場方向垂直于圓面指向紙外.一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子,從磁場區(qū)域的一條直徑AC上的A點沿紙面射入磁場,其速度方向與AC成角,如圖所示.若此粒子在磁場區(qū)域運動過程,速度的方向一共改變了90.重力可忽略不計,求:
(1)該粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動所用的時間t.
(2)該粒子射入時的速度大小v.
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【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗時,采用的實驗方法是__________。研究物體加速度與質(zhì)量的關系時,應保持物體的_______(填“合力”或“質(zhì)量”)不變。
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【題目】如圖所示,在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水,水中放一紅蠟塊R(R視為質(zhì)點).將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合,在紅蠟塊R從坐標原點勻速上浮的同時,玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加速直線運動,合速度的方向與y軸夾角為θ.則紅蠟塊R的
A. 分位移y與分位移x成正比
B. 合速度v的大小與時間t成正比
C. 分位移y的平方與分位移x成正比
D. tanθ與時間t成正比
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【題目】質(zhì)量為M=1000kg的汽車通過圓形拱形橋時的速率恒定,拱形橋的半徑為R=10m.試求:
(1)汽車在最高點對拱形橋的壓力為車重的一半時汽車的速率;
(2)汽車在最高點對拱形橋的壓力為零時汽車的速率.
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