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    【题目】如图所示为一离子收集装置，PQ为收集区域，OP=PQ=L。现让电荷量均为q、质量不同的离子从装置下方的S1小孔飘入电势差为U0的加速电场，然后依次经过S2、O小孔，沿着与OP边界垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在PQ收集区域，匀强磁场方向垂直纸面向外。某次收集时发现，PQ左侧区域PN损坏，无法收集离子，但右侧区域NQ仍能正常收集离子。在适当调节加速电压后，原本打在PN区域的离子即可在NQ区域进行收集。离子的重力及离子间的相互作用均忽略不计：

    (1)求原本打在PQ中点的离子质量m；

    (2)为使原本打在PQ中点的离子能打在NQ区域，求加速电压U的取值范围；

    (3)为了在NQ区域能将原本打在PN区域的所有离子全部收集，求需要调节U的最少次数；（取lg2=0.301，lg7=0.845）

    (4)只调节一次U后，再通过不断调节离子入射的方向，也能使原本打在PN区域的所有离子在NQ区域得到收集，当入射方向与垂直OP方向的夹角从0缓慢调节到θ时，恰好完成全部离子的收集，求cosθ的值。

    【答案】(1)；(2)；(3)见解析所示

    【解析】

    （1）离子在电场中加速

    在磁场中做匀速圆周运动

    解得

    代入，解得

    （2）由（1）知可得

    离子打在N点时

    ，

    离子打在Q点时

    r=L，

    则电压的范围

    （3）由（1）可知

    由题意知，第1次调节电压到，使原本N点的离子打在Q点

    此时，原本半径为的打在N1的离子打在N点

    解得

    第2次调节电压到，原本打在N1的离子打在Q点，原本半径为r2打在N2的离子打在N点

    解得

    同理，第n次调节电压，有

    若要全部收集，有

    解得

    最少次数为5次

    （4）使原本P点的离子打在N点

    此时，原本打在N的离子的半径为r

    解得

    恰好完成全部离子收集时，则需调节入射方向，让半径为r的离子打到Q点

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    【题目】如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正负离子(不计重力)，从点O以相同的速率先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正负离子在磁场中(　　)

    A. 运动时间相同

    B. 运动轨道的半径相同

    C. 重新回到边界时速度的大小和方向相同

    D. 重新回到边界的位置与O点距离相等

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    【题目】研究光电效应现象的实验电路如图所示，A、K为光电管的两个电极。已知该光电管阴极K的极限频率为0，元电荷电量为，普朗克常量为。现用频率为（vv0）的光照射阴极K，则下列说法正确的是（　　）

    A.将滑片P向右滑动，可增大光电子的最大初动能

    B.若两电极间电压为，则到达阳极A的光电子最大动能为

    C.将滑片P向右滑动，则电流表的示数一定会不断增大

    D.将电源正负极对调，当两电极间的电压大于时，电流表的示数为0

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    【题目】如图所示，在水平放置的平行板电容器形成的匀强电场中，MN两点之间的连线与竖直方向的夹角为60。把带电量为q= －1.5×10－8C的点电荷由M点移到N点，克服电场力做了4.2×10－5J的功。若已知M点电势φM=800V， MN长为1cm。试求：

    （1）N点电势φN；

    （2）电场强度的大小和方向。

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    【题目】在探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验中．

    （1）在探究向心力的大小F与角速度ω的关系时，要保持___相同．

    A．ω和r B．ω和m C．m和r D．m和F

    （2）本实验采用的实验方法是___．

    A．累积法 B．控制变量法 C．微元法 D．放大法

    （3）通过本实验可以得到的正确结果是___．

    A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比

    B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比

    C．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比

    D．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比．

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    【题目】要使两个物体之间的万有引力减小到原来的，可采用的方法是(　　)

    A. 使两物体之间的距离增至原来的2倍，质量不变

    B. 使两物体的质量各减少一半，距离保持不变

    C. 使其中一个物体的质量减为原来的，距离保持不变

    D. 使两物体的质量及它们之间的距离都减为原来的

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    【题目】在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E＝6.0×105 N/C，方向与x轴正方向相同。在O处放一个电荷量q＝－5.0×10－8 C，质量m＝1.0×10－2 kg的绝缘物块。物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20，沿x轴正方向给物块一个初速度v0＝2.0 m/s，如图所示。(g取10 m/s2)试求：

    (1)物块向右运动的最大距离；

    (2)物块最终停止的位置。

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    【题目】用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平桌面上，实验小车通过轻细线滑轮跨过定滑轮与砂筒相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50Hz。在保持沙桶及沙的总质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a。改变小车上钩码的质量，重做多次实验，分析纸带，作上图获取a与m的关系。

    （1）某次得到图乙所示纸带。纸带上相邻计数点之间还有4个点未画出，由纸带数据计算加速度为_________m/s2。（保留3位有效数字）

    （2）以上实验操作前，_________ （填“需要”或“不需要”）垫高木板打点计时器一端以平衡小车摩擦力；_________（填“需要”或“不需要”）满足沙和沙桶总质量远小于小车和车上钩码总质量。

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    【题目】一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V—T图像如图所示，pa、pb、pc分别表示a、b、c的压强，下列判断正确的是（ ）

    A.状态a、b、c的压强满足pc=pb=3pa

    B.过程a到b中气体内能增大

    C.过程b到c中气体吸收热量

    D.过程b到c中每一分子的速率都减小

    E.过程c到a中气体吸收的热量等于对外做的功

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