【題目】(加試題)有一種質譜儀由靜電分析器和磁分析器組成,其簡化原理如圖所示。左側靜電分析器中有方向指向圓心O、與O點等距離各點的場強大小相同的徑向電場,右側的磁分析器中分布著方向垂直于紙面向外的勻強磁場,其左邊界與靜電分析器的右邊界平行,兩者間距近似為零。離子源發(fā)出兩種速度均為v0、電荷量均為q、質量分別為m和0.5m的正離子束,從M點垂直該點電場方向進入靜電分析器。在靜電分析器中,質量為m的離子沿半徑為r0的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運動,從N點水平射出,而質量為0.5m的離子恰好從ON連線的中點P與水平方向成θ角射出,從靜電分析器射出的這兩束離子垂直磁場方向射入磁分析器中,最后打在放置于磁分析器左邊界的探測板上,其中質量為m的離子打在O點正下方的Q點。已知OP=0.5r0,OQ=r0,N、P兩點間的電勢差,,不計重力和離子間相互作用。
(1)求靜電分析器中半徑為r0處的電場強度E0和磁分析器中的磁感應強度B的大小;
(2)求質量為0.5m的離子到達探測板上的位置與O點的距離l(用r0表示);
(3)若磁感應強度在(B—△B)到(B+△B)之間波動,要在探測板上完全分辨出質量為m和0.5m的兩東離子,求的最大值
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【題目】如圖所示,長木板質量M=3 kg,放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略,質量為m=1 kg的物塊A,右端放著一個質量也為m=1 kg的物塊B,兩物塊與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4,AB之間的距離L=6 m,開始時物塊與木板都處于靜止狀態(tài),現(xiàn)對物塊A施加方向水平向右的恒定推力F作用,取g=10 m/s2。
(1).為使物塊A與木板發(fā)生相對滑動,F至少為多少?
(2).若F=8 N,求物塊A經過多長時間與B相撞,假如碰撞過程時間極短且沒有機械能損失,則碰后瞬間A、B的速度分別是多少?
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【題目】A、B兩個木塊疊放在豎直輕彈簧上,如圖所示,已知,輕彈簧的勁度系數(shù)。若在木塊A上作用一個豎直向上的力F使木塊A由靜止開始以的加速度豎直向上做勻加速運動,且已知輕彈簧彈性勢能的表達式為為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量。取,求:
剛開始運動時彈簧的彈性勢能是多少?
求使木塊A豎直向上做勻加速運動的過程中力F的最小值是多少?
從木塊A豎直向上做勻加速運動直到A、B分離的過程中,力F對木塊做的功是多少?
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【題目】甲、乙兩同學均設計了測動摩擦因數(shù)的實驗.已知重力加速度為g.
(1)甲同學所設計的實驗裝置如圖甲所示.其中A為一質量為M的長直木板,B為木板上放置的質量為m的物塊,C為物塊右端連接的一輕質彈簧測力計.實驗時用力將A從B的下方抽出,通過C的讀數(shù)F1即可測出動摩擦因數(shù).則該設計能測出_____(填“A與B”或“A與地面”)之間的動摩擦因數(shù),其表達式為_____.
(2)乙同學的設計如圖乙所示.他在一端帶有定滑輪的長木板上固定有A、B兩個光電門,與光電門相連的計時器可以顯示帶有遮光片的物塊在其間的運動時間,與跨過定滑輪的輕質細繩相連的輕質測力計能顯示掛鉤處所受的拉力.
實驗時,多次改變沙桶中沙的質量,每次都讓物塊從靠近光電門A處由靜止開始運動,讀出多組測力計示數(shù)F及對應的物塊在兩光電門之間的運動時間t,在坐標系中作出的圖線如圖丙所示,圖線的斜率為k,與縱軸的截距為b,因乙同學不能測出小車質量,故該同學還應測出的物理量為_____.根據(jù)該測量物理量及圖線信息可知物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)表達式為_____.
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【題目】粗細均勻的U形管豎直放置,右端封閉,左管內有一個重力和摩擦都不計的活塞,管內水銀把氣體分隔成A、B兩部分。當大氣壓強為P0=75cmHg,溫度為t0=27℃時,管內水銀面在同一高度,兩部分氣體的長度均為L0=30cm。
①現(xiàn)向上緩慢拉動活塞,使兩管內水銀面高度差為h=10cm,求活塞上升的高度L;
②然后固定活塞,再僅對左管氣體加熱,使A部分氣體溫度升高。則當左管內氣體溫度為多少攝氏度時,方可使右管內水銀面回到原來的位置。(該題計算結果均保留三位有效數(shù)字)
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【題目】北京時間2009年3月1日下午15時36分,在距月球表面100km的圓軌道上運行的質量為 (連同燃料)的“嫦娥一號”衛(wèi)星,在北京航天飛行控制中心科技人員的控制下發(fā)動機點火。在極短的時間內以4.92km/s的速度(相對月球表面)向前噴出質量為50kg的氣體后,衛(wèi)星減速。只在月球引力的作用下下落,最后成功撞擊到月球東經52.36度、南緯1.50度的預定的豐富海區(qū)域,實現(xiàn)了預期目標,為中國探月一期工程畫上一個圓滿的句號。已知月球的半徑,月球表面的重力加速度g/=1.8m/s2。則“嫦娥一號”噴氣后的速度約為( )
A. 1.10 km/sB. 1.56km/sC. 2.88km/sD. 3.78km/s
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【題目】2018年12月8日發(fā)射成功的“嫦娥四號”探測器經過約110小時奔月飛行,到達月球附近,成功實施近月制動,順利完成“太空剎車”,被月球捕獲并順利進入環(huán)月軌道。若將整個奔月過程簡化如下:“嫦娥四號”探測器從地球表面發(fā)射后,進入地月轉移軌道,經過M點時變軌進入距離月球表面100km的圓形軌道I,在軌道I上經過P點時再次變軌進入橢圓軌道Ⅱ,之后將擇機在Q點著陸月球表面。下列說法正確的是
A. “嫦娥四號”沿軌道Ⅱ運行時,在P點的加速度大于在Q點的加速度
B. “嫦娥四號”沿軌道Ⅱ運行的周期大于沿軌道I運行的周期
C. “嫦娥四號”在軌道Ⅰ上的運行速度小于月球的第一宇宙速度
D. “嫦娥四號”在地月轉移軌道上M點的速度大于在軌道Ⅰ上M點的速度
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【題目】三顆人造地球衛(wèi)星A、B、C處于不同的軌道上做勻速圓周運動,如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 三顆衛(wèi)星的線速度大小vA<vB<vC
B. 三顆衛(wèi)星的向心加速度大小aA<aB<aC
C. 三顆衛(wèi)星所受的地球引力的大小一定是FA>FB>FC
D. 三顆衛(wèi)星的運動周期TA<TB<TC
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【題目】如圖(a),水平地面上固定一傾角為37°的斜面,一寬為l=0.43m的有界勻強磁場垂直于斜面向上,磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一正方形金屬線框abcd,線框沿斜面下滑時,ab、cd邊始終與磁場邊界保持平行。以地面為零勢能面,從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中,線框的機械能E與位移s之間的關系如圖(b)所示,圖中①、②均為直線段。已知線框的質量為m=0.1kg,電阻為R=0.06Ω。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)求:
(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)線框的邊長l'
(3)線框穿越磁場的過程中,線框中產生的最大電功率Pm;
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