【題目】在半導(dǎo)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(yīng)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(guān)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(guān)系即可求出對應(yīng)的圓心角,從而求出對應(yīng)的時間;
A、兩個離子的質(zhì)量相同,其帶電量是1:3的關(guān)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(shè)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】某實驗小組用圖示裝置探究影響平行板電容器電容的因素。若兩極板正對面積為S,極板間的距離為d,靜電計指針偏角為θ。實驗中,假定極板所帶電荷量不變,下列判斷中正確的是
A. 保持S不變,增大d,則C變小,θ變大
B. 保持S不變,增大d,則C變大,θ變小
C. 保持d不變,減小S,則C變小,θ變大
D. 保持d不變,減小S,則C變大,θ變小
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【題目】如圖所示,A、B是一對中間有小孔的金屬板,兩小孔的連線與金屬板面相垂直,兩極板間的距離為L,兩極板間加上低頻交流電壓, A板電勢為零, B板電勢為,現(xiàn)有一電子在t=0時刻從A板上的小孔進入電場,設(shè)初速度和重力的影響均可忽略不計,則電子在兩極板間可能
A. 以AB間的某一點為平衡位置來回振動
B. 時而向B板運動,時而向A板運動,但最后穿出B板
C. 一直向B板運動,最后穿出B板,如果ω小于某個值ω0,L小于某個值L0
D. 一直向B板運動,最后穿出B板,而不論ω、L為何值
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【題目】如圖所示,從某高度處水平拋出一小球,經(jīng)過時間t到達地面時,速度與水平方向的夾角為θ,不計空氣阻力,重力加速度為g。下列說法正確的是 ( )
A. 小球水平拋出時的初速度大小
B. 小球在t時間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為
C. 若小球初速度增大,則平拋運動的時間變長
D. 若小球初速度增大,則θ減小
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1的物體甲通過3段輕繩懸掛,3段輕繩的結(jié)點為O,輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為m2的人相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°,物體甲及人均處于靜止狀態(tài)。(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)求:
(1)輕繩OA、OB受到的拉力是多大?
(2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若人的質(zhì)量m2=60 kg,人與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,則欲使人在水平面上不滑動,物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少?
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【題目】在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,一個靜止的放射性原子核(原子序數(shù)較大)發(fā)生了一次α衰變。放射出的α粒子()在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運動,其半徑為R。以m、q分別表示α粒子的質(zhì)量和電荷量,以M表示新核的質(zhì)量。設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為α粒子和新核的動能。則下列說法正確的是
A. 新核做圓周運動的半徑一定大于R
B. 若α粒子在磁場中做逆時針的圓周運動,則新核在磁場中做順時針的圓周運動
C. 該衰變過程的質(zhì)量虧損為M-m
D. 該衰變過程的質(zhì)量虧損為
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【題目】一浮桶式波浪發(fā)電燈塔的原理如圖甲所示,浮桶內(nèi)的磁體由支柱固定在暗礁上,內(nèi)置線圈與阻值R=15Ω的燈泡相連,隨波浪相對磁體沿豎直方向上下運動且始終處于磁場中,其運動速度v=0.8πsinπt(m/s)。浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成(圖中陰影部分),其截面如圖乙所示,匝數(shù)N=100的圓形線圈所在處輻射磁場的磁感應(yīng)強度大小恒為B=0.2T線圈的直徑D=0.4m,總電阻r=1Ω。取π2=10。則下列說法正確的是( )
A. 線圈中產(chǎn)生電動勢的瞬時值為e=0.64 sinπt(v)
B. 燈泡中電流的瞬時值為i=4 sinπt(A)
C. 燈泡兩端電壓的有效值為30V
D. 燈泡的電功率為240W
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【題目】雜技表演中,固定在同一懸點的兩根長度均為L且不可伸長的輕繩分別系著甲、乙演員,他們在同一豎直面內(nèi)先后從不同高度相向無初速沿圓周擺下,在最低點相擁后,恰能一起擺到甲演員的出發(fā)點。已知甲、乙演員的質(zhì)量分別為2m和m,乙演員的出發(fā)點與最低點的高度差為,重力加速度為g,不計空氣阻力,甲、乙演員均視為質(zhì)點。試問:
(1)乙演員剛擺到最低點時對繩的拉力大小為多少?
(2)若兩人接著從甲演員的出發(fā)點一起無初速擺下到達最低點時甲推開乙,為了使乙恰能回到其最初出發(fā)點,甲演員應(yīng)對乙演員做多少功?
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【題目】一質(zhì)量m=60kg的運動員從下蹲狀態(tài)豎直向上跳起,經(jīng)t=0.2 s以大小v=4 m/s的速度離開地面,取重力加速度g=10m/s2。在這0.2s內(nèi)( )
A. 地面對運動員的沖量大小為240Ns
B. 地面對運動員的沖量大小為360Ns
C. 地面對運動員做的功為零
D. 地面對運動員做的功為480 J
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