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【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1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稱為霍爾電壓,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1所示,該同學用電壓表測量UH時,應將電壓表的“+”接線柱與______(填“M”或“N”)端通過導線相連.
(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)如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中畫出UH—I圖線,利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為______×10-3V·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3所示的測量電路,S1,S2均為單刀雙擲開關(guān),虛線框內(nèi)為半導體薄片(未畫出).為使電流從Q端流入,P端流出,應將S1擲向________(填“a”或“b”),S2擲向________(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聯(lián)在電路中.在保持其它連接不變的情況下,該定值電阻應串聯(lián)在相鄰器件________和________(填器件代號)之間.
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【題目】如圖所示,半導體板放在磁感應強度為B的勻強磁場中,B垂直于導體板的上、下表面。當電流I垂直左右橫截面通過半導體板時,在半導體板的前后兩表面間會產(chǎn)生電勢差UH,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應,定義霍爾電阻為。實驗表明,當磁場不太強時RH與B成正比;當磁場超過一定數(shù)值時,RH會顯示出量子化行為,可以表示為,n為正整數(shù)。已知R0僅與元電荷e和普朗克常數(shù)h有關(guān)。你可能不了解此現(xiàn)象的具體機制,也不會求解R0的表達式,但根據(jù)所學的知識你可以對R0表達式的合理性做出一些判斷。根據(jù)你的判斷,下列關(guān)于R0的表達式可能正確的是( 。
A.B.C.D.
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【題目】(1)用螺旋測微器測量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動,讀數(shù)前應先旋緊如下圖所示的部件________ (選填“A”“B”“C”或“D”)。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為___________mm。
(2)用游標卡尺可以測量某些工件的外徑。在測量時,示數(shù)如上圖乙所示,則讀數(shù)分別為_______mm。
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【題目】在研究磁場對電流作用的實驗中,將直導線換作一塊厚度(ab邊長)為d、寬度(bc邊長)為l的半導體板。如圖所示,當有電流I垂直于磁場方向通過半導體板時,連接在半導體板兩側(cè)的電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明半導體板兩側(cè)之間存在電壓,這個電壓叫做霍爾電壓UH。用同種材料制成的不同規(guī)格的半導體板進一步實驗,并在表格中記錄了數(shù)據(jù)結(jié)果。后來由于某種原因表格的第一行有些污漬導致有些內(nèi)容看不清楚了,請你用學過的物理知識并結(jié)合表格數(shù)據(jù),判斷表格中第二列和第三列可能分別是哪個物理量( )
外加磁場B/T | 霍爾電壓UH/V | |||
1 | 1.0×10-3 | 2.0×10-4 | 4.0×10-1 | 1.4×10-2 |
2 | 1.0×10-3 | 4.0×10-4 | 4.0×10-1 | 7.0×10-3 |
3 | 1.0×10-3 | 2.0×10-4 | 2.0×10-1 | 7.0×10-3 |
A.第二列為板的寬度l
B.第二列為通入的電流強度I
C.第三列為板的厚度d
D.第三列為通入的電流強度I
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【題目】氣象研究小組用如圖所示的簡易裝置測定水平風速.在水平地面上豎直固定一直桿,半徑為R、質(zhì)量為m的薄空心塑料球用細線懸于桿頂端O,當水平風吹來時,球在風力的作用下飄起來.已知風力大小正比于風速和球正對風的截面積,當風速v0=3 m/s時,測得球平衡時細線與豎直方向的夾角θ=30°.下列說法正確的是( )
A. 當θ=60°時,風速v=6 m/s
B. 當風速增大到某一值時,θ可能等于90°
C. 若風速不變,換用半徑變大、質(zhì)量不變的球,則θ不變
D. 若風速不變,換用半徑相等、質(zhì)量變大的球,則θ減小
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【題目】如圖所示,豎直平面xOy內(nèi)存在水平向右的勻強電場,場強大小E=10N/c,在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標平面向里的勻強磁場,磁感應強度大小B=0.5T一帶電量q= +0.2C、質(zhì)量m=0.4kg的小球由長l=0.4m的細線懸掛于P點小球可視為質(zhì)點,現(xiàn)將小球拉至水平位置A無初速釋放,小球運動到懸點P正下方的坐標原點O時,懸線突然斷裂,此后小球又恰好能通過O點正下方的N點,(g=10m/s2),求:
(1)小球運動到O點時的速度大小;
(2)懸線斷裂前瞬間拉力的大;
(3)ON間的距離。
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【題目】如圖所示,ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道,AB段光滑水平,BC段為光滑圓弧,對應的圓心角θ=37°,半徑r=2.5m,CD段平直傾斜且粗糙,各段軌道均平滑連接,傾斜軌道所在區(qū)域有場強大小為E=2×l05N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強電場.質(zhì)量m=5×l0﹣2kg、電荷量q=+1×10﹣6C的小物體(視為質(zhì)點)被彈簧槍發(fā)射后,沿水平軌道向左滑行,在C點以速度v0=3m/s沖上斜軌.以小物體通過C點時為計時起點,0.1s以后,場強大小不變,方向反向.已知斜軌與小物體間的動摩擦因數(shù)μ=0.25.設小物體的電荷量保持不變,取g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求彈簧槍對小物體所做的功;
(2)在斜軌上小物體能到達的最高點為P,求CP的長度.
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【題目】某小組利用頻閃照相的方法研究單擺的運動過程,即用在同一張底片上多次曝光的方法,在遠處從與單擺擺動平面垂直的視角拍攝單擺在擺動過程中的多個位置的照片。從擺球離開左側(cè)最高點A時開始,每隔相同時間曝光一次,得到了一張記錄擺球從A位置由靜止運動到右側(cè)最高點B的照片,如圖所示,其中擺球運動到最低點O時擺線被一把刻度尺擋住。對照片進行分析可知( 。
A.A和B位置等高,說明擺球在運動過程中機械能守恒
B.擺球在A點的所受合力大小大于在B點的合力
C.擺球經(jīng)過O點前后瞬間加速度大小不變
D.擺球經(jīng)過O點前后瞬間角速度大小不變
E.擺球從A點到O點的過程中重力做功的功率,等于擺球從O點到B點的過程中克服重力做功的功率
F.在O點附近擺球相鄰位置的間隔較大,說明其在O點附近相鄰位置間的運動時間較長
G.小球在A點受繩的拉力大小小于其在B點受繩的拉力
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【題目】如圖所示,為伽利略設計的斜面實驗.伽利略理想實驗是將可靠的事實和理論思維結(jié)合起來,能更深刻地反映自然規(guī)律.下面給出了伽利略斜面實驗的四個事件:
①減小斜面BC的傾角(圖中BC′),小球?qū)⑼ㄟ^較長的路程,仍能到達原來的高度
②由靜止釋放小球,小球沿斜面AB滾下,滾上另一斜面BC,高度幾乎與原來相同
③如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨?/span>
④繼續(xù)減小BC的傾角,最終使它水平,小球?qū)⒀厮矫嬉院愣ㄋ俣纫恢边\動下去
對事件性質(zhì)的判斷及排序,正確的是( )
A.事實②→推論①→事實③→推論④
B.事實①→推論②→事實③→推論④
C.事實②→推論①→推論④→推論③
D.事實②→推論③→推論①→推論④
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【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧的左端固定在豎直墻壁上,右端與靜止在光滑水平面上的木塊A相連接,子彈B沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi),再將彈簧壓縮到最短。上述這個過程可抽象為兩個典型的過程:過程①是子彈射入木塊并獲得共同速度;過程②是木塊與子彈一起壓縮彈簧并將彈簧壓到最短。已知木塊的質(zhì)量大于子彈的質(zhì)量,空氣阻力可忽略不計,則下列說法中正確的是( 。
A.過程①中木塊獲得的動能一定小于此過程中子彈損失動能的二分之一
B.過程②中彈簧的最大彈性勢能一定小于過程①中子彈損失的動能
C.過程②中彈簧的最大彈性勢能一定大于過程①中木塊所獲得的動能
D.過程②中彈簧的最大彈性勢能一定小于過程①中子彈損失動能的二分之一
E.過程①中木塊對子彈所做功絕對值一定小于子彈對木塊所做功的絕對值
F.過程①中木塊對子彈的沖量大小一定等于子彈對木塊的沖量大小
G.過程②中墻壁對彈簧的沖量大小一定等于木塊和子彈動量的減小量
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