【題目】在某種介質(zhì)中,一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖(a)所示,此時質(zhì)點A在波峰位置,質(zhì)點D剛要開始振動,質(zhì)點C的振動圖像如圖(b)所示;t=0時刻在D點有一臺機械波信號接收器(圖中未畫出),正以2m/s的速度沿x軸正向勻速運動。下列說法正確的是( 。
A.質(zhì)點D的起振方向沿y軸負方向
B.t=0.05s時質(zhì)點B回到平衡位置
C.信號接收器接收到該機械波的頻率小于2.5Hz
D.若改變振源的振動頻率,則形成的機械波在該介質(zhì)中的傳播速度也將發(fā)生改變
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【題目】在勻強磁場中放置一個矩形截面的載流導體,當磁場方向與電流方向垂直時,導體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差,這個現(xiàn)象被稱為霍爾效應,所產(chǎn)生的電勢差被稱為霍爾電勢差或霍爾電壓。
(1)如圖甲所示,將厚度為d的矩形薄片垂直置于磁感應強度為B的勻強磁場中。薄片上有四個電極E、F、M、N,在E、F間通以電流強度為Ⅰ的恒定電流。已知薄片中自由電荷的電荷量為q,單位體積內(nèi)自由電荷的數(shù)量為n。請你推導出M、N間霍爾電壓的表達式UH。(推導過程中需要用到、但題目中沒有的物理量,要做必要證明)
(2)霍爾元件一般采用半導體材料制成。目前廣泛應用的半導體材料分為兩大類:一類是“空穴”(相當于帶正電的粒子)導電的P型半導體,另一類是電子導電的N型半導體。若圖甲中所示為半導體薄片,請你簡要說明如何判斷薄片是哪類半導體?
(3)利用霍爾效應可以制成多種測量器件。圖乙是霍爾測速儀的示意圖,將非磁性圓盤固定在轉(zhuǎn)軸上,圓盤的周邊等距離地嵌裝著N1個永磁體,相鄰永磁體的極性相反;魻栐糜诒粶y圓盤的邊緣附近。當圓盤勻速轉(zhuǎn)動時,霍爾元件輸出的電壓脈沖信號圖像如圖丙所示。若在時間t內(nèi),霍爾元件輸出的脈沖電壓數(shù)目為N2,請你導出圓盤轉(zhuǎn)速N的表達式。
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【題目】在“研究小球做平拋運動”的實驗中:
(1)安裝實驗裝置的過程中,斜槽末端切線必須是水平的,這樣做的目的是(____)
A.保證小球飛出時,速度既不太大,也不太小
B.保證小球飛出時,初速度水平
C.保證小球在空中運動的時間每次都相等
D.保證小球運動的軌跡是一條拋物線
(2)在做“研究平拋運動”實驗中,引起實驗結(jié)果偏差較大的原因可能是(____)
①安裝斜槽時,斜槽末端切線方向不水平
②確定y軸時,沒有用重垂線
③斜槽不是絕對光滑的,有一定摩擦
④空氣阻力對小球運動有較大影響
A.①③
B.①②④
C.③④
D.②④
(3)該同學采用頻閃照相機拍攝到如圖丙所示的小球做平拋運動的照片,圖中背景方格的邊長為L=5cm,A、B、C是攝下的三個小球位置,如果取g=10m/s2,那么:
A.照相機拍攝時每______________s曝光一次;
B.小球做平拋運動的初速度的大小為______________m/s;
C.B點的速率為______________m/s。
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【題目】宇宙中,兩顆靠得比較近的恒星,只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn),稱之為雙是系統(tǒng)設某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的某固定點O點做勻速圓周運動,如圖所示,現(xiàn)測得兩星球球心之間的距離為L,運動周期為T,已知萬有引力常量為G,若,則( )
A.星球A的線速度一定大于星球B的線速度
B.星球A所受向心力大于星球B所受向心力
C.雙星的質(zhì)量一定,雙星之間的距離減小,其轉(zhuǎn)動周期增大
D.兩星球的總質(zhì)量等于
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【題目】如圖所示,在質(zhì)量為M=0.99kg的小車上,固定著一個質(zhì)量為m=0.01kg、電阻R=1的矩形單匝線圈MNPQ,其中MN邊水平,NP邊豎直,MN邊長為L=0.1m,NP邊長為l=0.05m。小車載著線圈在光滑水平面上一起以v0=10m/s的速度做勻速運動,隨后進入一水平有界勻強磁場(磁場寬度大于小車長度)。磁場方向與線圈平面垂直并指向紙內(nèi)、磁感應強度大小B=1.0T。已知線圈與小車之間絕緣,小車長度與線圈MN邊長度相同。求:
(1)小車剛進入磁場時線圈中感應電流I的大小和方向;
(2)小車進入磁場的過程中流過線圈橫截面的電量q;
(3)如果磁感應強度大小未知,已知完全穿出磁場時小車速度v1=2m/s,求小車進入磁場過程中線圈電阻的發(fā)熱量Q。
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【題目】如圖所示,長為L=0.8m的細繩一端連接一質(zhì)量為5kg的小球,另一端系在固定點O,將小球拉到A點并使細繩水平,給小球一豎直向下的初速度,小球開始繞固定端O點做圓周運動,運動至O點正下方B點時繩子剛好斷了,之后做平拋運動,繩子能承受的最大拉力為450N。在B點右側(cè)平地上固定一個傾角為37°的斜面CD,小球做平拋運動至斜面的最高點C時的速度方向恰好沿斜面方向,然后沿滑梯CD滑至D點,小球與斜面間動摩擦因數(shù)為0.5,CD長度為s=11m。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計空氣阻力影響,重力加速度g取10m/s2,求∶
(1)小球剛運動到B點時的速度大;
(2)BC兩點間的高度差;
(3)小球從B點運動到D點的時間。
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【題目】一水平放置的圓盤繞豎直固定軸轉(zhuǎn)動,在圓盤上沿半徑開有一條寬度為2mm的均勻狹縫。將激光器與傳感器上下對準,使二者間連線與轉(zhuǎn)軸平行,分別置于圓盤的上下兩側(cè),且可以同步地沿圓盤半徑方向勻速移動,激光器連續(xù)向下發(fā)射激光束。在圓盤轉(zhuǎn)動過程中,當狹縫經(jīng)過激光器與傳感器之間時,傳感器接收到一個激光信號,并將其輸入計算機,經(jīng)過處理后畫出相應圖線。圖(a)為該裝置示意圖,圖(b)為所接收的光信號隨時間變化的圖線,橫坐標表示時間,縱坐標表示接收到的激光信號強度。圖中, ,利用圖b中的數(shù)據(jù)可以知道(____)
A. 圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為
B. 激光器和傳感器沿半徑移動的方向是沿半徑向圓心
C. 激光器和傳感器沿半徑移動的方向是沿半徑向外
D. 激光器和傳感器沿半徑方向移動的速度大小是
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【題目】現(xiàn)代航天技術可以使地球同步衛(wèi)星發(fā)射后直接進入橢圓轉(zhuǎn)移軌道,到遠地點變軌進入同步軌道,關于地球同步衛(wèi)星的發(fā)射及在軌運行,下列說法正確的是( 。
A.地球同步衛(wèi)星的發(fā)射速度不大于
B.地球同步衛(wèi)星在軌運行的速度不小于
C.地球同步衛(wèi)星在軌運行的周期和地球的公轉(zhuǎn)周期相同
D.地球同步衛(wèi)星在軌運行時長期不進行干預,線速度會越來越大
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【題目】如圖所示為一種研究高能粒子在不同位置對撞的裝置。在關于y軸對稱間距為2d的MN、PQ邊界之間存在兩個有界勻強磁場,其中K(K在x軸上方)下方I區(qū)域磁場垂直紙面向外,JK上方Ⅱ區(qū)域磁場垂直紙面向里,其磁感應強度均為B.直線加速器1與直線加速器2關于O點軸對稱,其中心軸在位于x軸上,且末端剛好與MN、PQ的邊界對齊;質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負電子通過直線加速器加速后同時以相同速率垂直MN、PQ邊界進入磁場。為實現(xiàn)正、負電子在Ⅱ區(qū)域的y軸上實現(xiàn)對心碰撞(速度方向剛好相反),根據(jù)入射速度的變化,可調(diào)節(jié)邊界與x軸之間的距離h,不計粒子間的相互作用,不計正、負電子的重力,求:
(1)哪個直線加速器加速的是正電子;
(2)正、負電子同時以相同速度ν1進入磁場,僅經(jīng)過邊界一次,然后在Ⅱ區(qū)域發(fā)生對心碰撞,試通過計算求出v1的最小值。
(3)正、負電子同時以v2速度進入磁場,求正、負電子在Ⅱ區(qū)域y軸上發(fā)生對心碰撞的位置離O點的距離。
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