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【题目】某型号质谱仪的工作原理如图甲所示。M、N为竖直放置的两金属板,两板间电压为U,Q板为记录板,分界面P将N、Q间区域分为宽度均为d的I、Ⅱ两部分,M、N、P、Q所在平面相互平行,a、b为M、N上两正对的小孔。以a、b所在直线为z轴, 向右为正方向,取z轴与Q板的交点O为坐标原点,以平行于Q板水平向里为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,建立空间直角坐标系Oxyz。区域I、Ⅱ内分别充满沿x轴正方向的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小、电场强度大小分别为B和E。一质量为m,电荷量为+q的粒子,从a孔飘入电场(初速度视为零),经b孔进入磁场,过P面上的c点(图中未画出)进入电场,最终打到记录板Q上。不计粒子重力。
(1)求粒子在磁场中做圆周运动的半径R以及c点到z轴的距离L;
(2)求粒子打到记录板上位置的x坐标;
(3)求粒子打到记录板上位置的y坐标(用R、d表示);
(4)如图乙所示,在记录板上得到三个点s1、s2、s3,若这三个点是质子、氚核、氦核的位置,请写出这三个点分别对应哪个粒子(不考虑粒子间的相互作用,不要求写出推导过程)。
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【题目】如图所示,真空中有一平行板电容器,两极板分别用锌板和铜板制成(锌板和铜板的截止频率分别为ν1和ν2,且ν1<ν2),极板的面积为S,间距为d.锌板与灵敏静电计相连,锌板和铜板原来都不带电.现用频率为ν(ν1<ν<ν2)的单色光持续照射两板内表面,假设光电子全部到达另一极板,则电容器的最终带电荷量Q正比于( )
A. (ν1-ν)B.(ν1-ν2)
C.)D.(ν-ν1)
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【题目】某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系,实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指向0刻度;设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x0;挂有质量为0.100kg砝码时,各指针的位置记为x;测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80m/s2)。已知实验所用弹簧的总圈数为60。
(1)将表中数据补充完整:①______,②______;
(2)以n为横坐标,为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出-n图像_________;
P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | |
x0(cm) | 2.04 | 4.06 | 6.06 | 8.05 | 10.03 | 12.01 |
x0(cm) | 2.64 | 5.26 | 7.81 | 10.30 | 12.93 | 15.41 |
n | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
k(N/m) | 163 | ① | 56.0 | 43.6 | 33.8 | 28.8 |
(m/N) | 0.0061 | ② | 0.0179 | 0.0229 | 0.0296 | 0.0347 |
(3)图(b)中画出的直线可以近似认为通过原点,若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=______N/m。
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【题目】单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目,其场地可以简化为如图甲所示的模型: U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成,轨道倾角为17.2°。某次练习过程中,运动员以vM=10 m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道,速度方向与轨道边缘线AD的夹角α=72.8°,腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10 m/s2, sin72.8°=0.96,cos72.8°=0.30。求:
(1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d;
(2)M、N之间的距离L。
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【题目】2017年年初,我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置,发出了波长在100 nm(1 nm=10–9 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。
一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子,但又不会把分子打碎。据此判断,能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h=6.6×10–34 J·s,真空光速c=3×108 m/s)
A. 10–21 J B. 10–18 J C. 10–15 J D. 10–12 J
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【题目】如图所示,一根两端开口、横截面积为 S=2cm2 足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)。 管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长 L=21cm 的气柱,气体的温度为=7 ℃,外界大气压取 Pa(相当于 75 cm 高的汞柱压强)。
(1)若在活塞上放一个质量为 m=0.1 kg 的砝码,保持气体的温度不变,则平衡后气柱为多长? (g=10)
(2)若保持砝码的质量不变,对气体加热,使其温度升高到=77 ℃,此时气柱为多长?
(3)若在(2)过程中,气体吸收的热量为 10J,则气体的内能增加多少?
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【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图(甲)所示的装置,
(1)打点计时器使用的电源是______(选填选项前的字母)。
A.直流电源 B.交流电源
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力。正确操作方法是在不挂重物且______(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。
A.计时器不打点 B.计时器打点
(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……,如图乙所示。则小车的加速度为______。
(4)该同学通过数据的处理作出了a-F图像,如图丙所示,则:
①图中的直线不过原点的原因是______。
②图中直线发生弯曲的原因是______。
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【题目】如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波,实线是t=0时刻的波形图,虚线是t=0.2s时刻的波形图。
①若波沿x轴负方向传播,求它传播的速度。
②若波沿x轴正方向传播,求它的最大周期。
③若波速是25m/s,求t=0时刻P点的运动方向。
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【题目】如图所示,水平横杆上套有圆环A,圆环A通过轻绳与重物B相连,轻绳绕过固定在横杆下光滑的定滑轮,轻绳通过光滑动滑轮挂着物体C,并在某一位置达到平衡,现将圆环A缓慢向右移动一段距离,系统仍保持静止,则下列说法中正确的是
A.轻绳的拉力变大
B.横杆对圆环A的摩擦力不变
C.物块C的高度上升
D.物块B的高度上升
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【题目】运动员把冰壶沿水平冰面投出,让冰壶在冰面上自由滑行,在不与其他冰壶碰撞的情况下,最终停在远处的某个位置。如图所示,设它经过A、B、C三点,到O点速度为零,已知A、B、C三点到O点的距离分别为s1、s2、s3,时间分别为t1、t2、t3。下列结论正确的是(冰壶和冰面的动摩擦因数保持不变,g取10m/s2)( )
A.
B.
C.由题中所给条件可以求出冰壶经过A、B、C三点的速率
D.由题中所给条件可以求出冰壶与冰面的动摩擦因数
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