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【题目】在某项科研实验中,需要将电离后得到的氢离子(质量为m、电量为+e)和氦离子(质量为4m、电量为+2e)的混合粒子进行分离。小李同学尝试设计了如图甲所示的方案:首先他设计了一个加速离子的装置,让从离子发生器逸出的离子经过P、Q两平行板间的电场加速获得一定的速度,通过极板上的小孔S后进入Q板右侧的匀强磁场中,经磁场偏转到达磁场边界的不同位置,被离子接收器D接收从而实现分离。P、Q间的电压为U,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,装置放置在真空环境中,不计离子之间的相互作用力及所受的重力,且离子进入加速装置时的速度可忽略不计。求:
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(1)氢离子进入磁场时的速度大小;
(2)氢、氦离子在磁场中运动的半径之比,并根据计算结果说明该方案是否能将两种离子分离;
(3)小王同学设计了如图乙所示的另一方案:在Q板右侧空间中将磁场更换为匀强电场,场强大小为E,离子垂直进入电场。请你论证该方案能否将两种离子分离。
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【题目】质量m=0.60kg的篮球从距地板H=0.80m高处由静止释放,与水平地板撞击后反弹上升的最大高度h=0.45m,从释放到弹跳至h高处经历的时间t=1.1s,忽略空气阻力,重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)篮球与地板撞击过程中损失的机械能;
(2)篮球与地板撞击的时间;
(3)篮球对地板的平均撞击力。
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【题目】质量为m的汽车在平直的路面上启动,启动过程的速度-时间图象如图所示,其中OA段为直线,AB段为曲线,B点后为平行于横轴的直线。已知从t1时刻开始汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为f,以下说法正确的是( )
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A. 0~t1时间内,汽车牵引力的数值为m
+f
B. t1~t2时间内,汽车的功率等于(m
+f)v2
C. t1~t2时间内,汽车的平均速率小于![]()
D. 汽车运动的最大速率v2=(
+1)v1
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【题目】如图,O点固定着一电荷量为+Q的点电荷,在其下方光滑绝缘水平面上的N点,由静止释放一质量为m,电荷量为-q的试探电荷,该试探电荷经过P点时的速度为v。规定电场中P点的电势为零。则在+Q形成的电场中( )
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A. N点电势高于P点电势
B. N点场强大于P点场强
C. N点电势为![]()
D. 试探电荷在N点具有的电势能为![]()
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【题目】如图所示,金属环M、N用不可伸长的细线连接,分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上,当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时,两金属环一直相对杆不动,下列判断正确的是
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A. 转动的角速度越大,细线中的拉力越大
B. 转动的角速度越大,环M与水平杆之间的弹力越大
C. 转动的角速度越大,环N与竖直杆之问的弹力越大
D. 转动的角速度不同,环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等
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【题目】我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后,经过一系列过程,在离月球表面高为h处悬停,即相对月球静止。关闭发动机后,探测器自由下落,落到月球表面时的速度大小为v,已知万有引力常量为G,月球半径为R,
,忽略月球自转,求:
(1)月球表面的重力加速度
;
(2)月球的质量M;
(3)假如你站在月球表面,将某小球水平抛出,你会发现,抛出时的速度越大,小球落回到月球表面的落点就越远。所以,可以设想,如果速度足够大,小球就不再落回月球表面,它将绕月球做半径为R的匀速圆周运动,成为月球的卫星。则这个抛出速度v1至少为多大?
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【题目】在同一光滑斜面上放同一导体,如图所示是两种情况的剖面图。它们所处空间有大小相同的磁场,左图磁场方向垂直于斜面,右图磁场方向垂直于水平面,导体A分别通有电流I1和I2,都处于静止状态。已知斜面的倾角为θ,则
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A. I1∶I2=cosθ∶1
B. I1∶I2=1∶1
C. 两种情况导体A所受安培力大小之比F1∶F2=sinθ∶cosθ
D. 两种情况导体A所受安培力大小之比F1∶F2= cosθ∶1
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【题目】近来,无线充电成为应用于我们日常生活中的一项新科技,其中利用电磁感应原理来实现无线充电是比较成熟的一种方式,电动汽车无线充电方式的基本原理如图所示:路面下依次铺设圆形线圈,相邻两个线圈由供电装置通以反向电流,车身底部固定感应线圈,通过充电装置与蓄电池相连,汽车在此路面上行驶时,就可以进行充电。在汽车匀速行驶的过程中,下列说法正确的是
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A. 感应线圈中电流的磁场方向一定与路面线圈中电流的磁场方向相反
B. 感应线圈中产生的是方向改变、大小不变的电流
C. 感应线圈一定受到路面线圈磁场的安培力,会阻碍汽车运动
D. 给路面下的线圈通以同向电流,不会影响充电效果
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【题目】如图所示,质量为m的铁球从空中位置A处由静止释放后,经过一段时间下落至位置B,AB间高度差为H,重力加速度为g,不计空气阻力,取A位置为零势能点。则( )
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A. 在位置B处,铁球的重力势能为mgH
B. 在位置B处,铁球的动能为0.5mgH
C. 在位置B处,铁球的机械能为mgH
D. 由位置A到B的过程中,重力的平均功率为![]()
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【题目】如图所示,表面光滑的固定斜面顶端安装一个定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮(不计滑轮的质量和一切摩擦)。初始时刻,用手按住物块B使A、B处于静止状态。松手后A下落、B沿斜面上滑。则从松手到物块A着地前的瞬间()
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A. 由于绳子的拉力做功,所以以A,B为系统机械能不守恒
B. 轻绳对物块B做的功等于物块B的机械能增加量
C. 物块A的重力势能的减少量等于物块A和B的动能增加量
D. 物块A的机械能与物块B的重力势能之和是增加的
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