[题目]现代科学仪器常利用电场.磁场控制带电粒子的运动.某装置可用于气体中某些有害离子的收集.如图甲所示.Ⅰ区为加速区.Ⅱ区为离子收集区.其原理是通过板间的电场或磁场使离子偏转并吸附到极板上.达到收集——青夏教育精英家教网—

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【题目】现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动，某装置可用于气体中某些有害离子的收集，如图甲所示，Ⅰ区为加速区，Ⅱ区为离子收集区，其原理是通过板间的电场或磁场使离子偏转并吸附到极板上，达到收集的目的．已知金属极板CE、DF长均为d，间距也为d，AB、CD间的电势差为U，假设质量为m、电荷量为q的大量正离子在AB极均匀分布．离子由静止开始加速进入收集Ⅱ区域，Ⅱ区域板间有匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，离子恰好沿直线通过Ⅱ区域；且只撤去电场时，恰好无离子从Ⅱ区域间射出，收集效率(打在极板上的离子占离子总数的百分比)为100%，(不考虑离子间的相互作用力、重力和极板边缘效应)．

(1)求离子到达Ⅱ区域时的速度大小；

(2)求Ⅱ区域磁感应强度B的大小；

(3)若撤去Ⅱ区域磁场，只保留原来的电场，则装置的收集效率是多少？

(4)现撤去Ⅱ区域的电场，保留磁场但磁感应强度大小可调．假设AB极上有两种正离子，质量分别为m1、m2，且m1≤4m2，电荷量均为q1.现将两种离子完全分离，同时收集更多的离子，需在CD边上放置一探测板CP(离子必须打在探测板上)，如图乙所示．在探测板下端留有狭缝PD，离子只能通过狭缝进入磁场进行分离，试求狭缝PD宽度的最大值。

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【题目】如图所示，把同一物体分别沿AB、AC、AD三个斜面匀速推到同一高度的A点，不计摩擦力，则（）

A.沿AB斜面最省力，做功最少
B.沿AD斜面最省力，但做功最多
C.沿三个斜面的推力一样大，做功也一样多
D.沿三个斜面推力做的功一样多，沿AD斜面最省力

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【题目】如图所示，水平地面上方高为h=7.25m的区域内存在匀强磁场，ef为磁场的上水平边界。边长L=l.0m，质量m=0.5kg，电阻R=2.0Ω的正方形线框abcd从磁场上方某处自由释放，线框穿过磁场掉在地面上。线框在整个运动过程中始终处于竖直平面内，且ab边保持水平。以线框释放的时刻为计时起点，磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图象，已知线框ab边进入磁场刚好能匀速运动，g取10m/s2。求：

（1）线框进入磁场时匀速运动的速度v；

（2）线框从释放到落地的时间t；

（3）线框从释放到落地的整个过程中产生的焦耳热。

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【题目】在如图的四种情境中，人对物体做功的是（）
A.
如图竖直提着水桶在水平地面上匀速前进
B.
如图扛着米袋慢慢爬上楼梯
C.
如图用力推汽车，汽车没动
D.
如图举着杠铃原地不动

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【题目】某同学设计出如图所示实验装置．将一质量为0.2 kg的小球（可视为质点）放置于水平弹射器内，压缩弹簧并锁定，此时小球恰好在弹射口，弹射口与水平面AB相切于A点，AB为粗糙水平面，小球与水平面间动摩擦因数μ=0.5，弹射器可沿水平方向左右移动；BC为一段光滑圆弧轨道．（O′为圆心，半径R=0.5 m．O'C与O′B之间夹角为θ=37°，以C为原点，在C的右侧空间建立竖直平面内的坐标xOy，在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

（1）某次实验中该同学使弹射口距离B处L1 =1.6 m处固定，解开锁定释放小球，小球刚好到达C处，求弹射器释放的弹性势能；

（2）把小球放回弹射器原处并锁定，将弹射器水平向右移动至离B处L2=0.8 m处固定弹射器并解开锁定释放小球，小球将从C处射出，恰好水平进入接收器D，求D处坐标；

（3）每次小球放回弹射器原处并锁定，水平移动弹射器固定于不同位置释放小球，要求小球从C处飞出恰好水平进入接收器D，求D位置坐标y与x的函数关系式．

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【题目】一辆平板式大货车载着一个木箱在平直公路上匀速行驶，已知木箱前部与驾驶室后部的距离为L=4m，如图所示．木箱与车厢底板的动摩擦因数为μ=0.4，假设无论木箱处于车厢的何处，车厢底板一直保持水平，且认为木箱与车厢底板的最大静摩
擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2 ．
（1）为了使木箱在车厢底板上不发生相对滑动，货车刹车的最大加速度a为多大？
（2）若货车某次刹车的加速度恒为1.5a，为了保证木箱在此次刹车期间不撞上驾驶室，此次刹车最多持续多长时间？（设刹车后货车并没有停下来．）