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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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【題目】如圖所示,一個高L=18cm、內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸,汽缸內(nèi)部橫截面積S=30cm2,缸口上部有卡環(huán),一絕熱輕質(zhì)活塞封閉一定質(zhì)量的氣體,活塞與汽缸底部距離L1=9cm。開始時缸內(nèi)氣體溫度為27℃,現(xiàn)通過汽缸底部電阻絲給氣體緩慢加熱。已知大氣壓強p=1×105Pa,活塞厚度不計,活塞與汽缸壁封閉良好且無摩擦。
①封閉氣體溫度從27℃升高到127℃的過程中,氣體吸收熱量18J,求此過程封閉氣體內(nèi)能的改變量;
②當封閉氣體溫度達到387℃時,求此時封閉氣體的壓強。
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【題目】2019年12月以來,我國部分地區(qū)突發(fā)的新型冠狀病毒肺炎威脅著人們的身體健康。勤消毒是防疫很關鍵的一個措施。如圖是防疫消毒用的噴霧消毒桶的原理圖,圓柱形噴霧器高為h,內(nèi)有高度為的消毒液,上部封閉有壓強為p0、溫度為T0的空氣。將噴霧器移到室內(nèi),一段時間后打開噴霧閥門K,恰好有消毒液流出。已知消毒液的密度為ρ,大氣壓強恒為p0,噴霧口與噴霧器等高。忽略噴霧管的體積,將空氣看作理想氣體。
①求室內(nèi)溫度。
②在室內(nèi)用打氣筒緩慢向噴霧器內(nèi)充入空氣,直到水完全流出,求充入空氣與原有空氣的質(zhì)量比。
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【題目】如圖甲所示,光滑、且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導軌間距離為L=1m,定值電阻R1=3Ω,R2=1.5Ω,導軌上放一質(zhì)量為m=1kg的金屬桿,金屬桿的電阻r=1Ω,導軌的電阻不計,整個裝置處于磁感應強度為B=0.8T的勻強磁場中,磁場的方向垂直導軌平面豎直向下,現(xiàn)用一拉力F沿水平方向拉金屬桿,使金屬桿由靜止開始運動.圖乙所示為通過電阻R1中電流的平方隨時間變化的I12—t 圖線,求:
(1)5s末金屬桿的動能.
(2)5s末安培力的功率.
(3)5s內(nèi)拉力F做的功.
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【題目】如圖甲所示為手機無線充電工作原理的示意圖,由送電線圈和受電線圈組成.已知受電線圈的匝數(shù)為n=50匝,電阻r=1.0 Ω,在它的c、d兩端接一阻值R=9.0 Ω的電阻.設在受電線圈內(nèi)存在與線圈平面垂直的磁場,其磁通量隨時間按圖乙所示的規(guī)律變化,可在受電線圈中產(chǎn)生電動勢最大值為20 V的正弦交流電.求:
(1)在t=π×10-3 s時,受電線圈中產(chǎn)生電流的大;
(2)在一個周期內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量;
(3)從t1到t2時間內(nèi),通過電阻R的電荷量.
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【題目】兒童樂園里的彈珠游戲不僅具有娛樂性還可以鍛煉兒童的眼手合一能力。某彈珠游戲可簡化成如圖所示的豎直平面內(nèi)OABCD透明玻璃管道,管道的半徑較小。為研究方便建立平面直角坐標系,O點為拋物口,下方接一滿足方程yx2的光滑拋物線形狀管道OA;AB、BC是半徑相同的光滑圓弧管道,CD是動摩擦因數(shù)μ=0.8的粗糙直管道;各部分管道在連接處均相切。A、B、C、D的橫坐標分別為xA=1.20m、xB=2.00m、xC=2.65m、xD=3.40m。已知,彈珠質(zhì)量m=100g,直徑略小于管道內(nèi)徑。E為BC管道的最高點,在D處有一反彈膜能無能量損失的反彈彈珠,sin37°=0.6,sin53°=0.8,g=10m/s2,求:
(1)若要使彈珠不與管道OA觸碰,在O點拋射速度ν0應該多大;
(2)若要使彈珠第一次到達E點時對軌道壓力等于彈珠重力的3倍,在O點拋射速度v0應該多大;
(3)游戲設置3次通過E點獲得最高分,若要獲得最高分在O點拋射速度ν0的范圍。
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【題目】某實驗小組利用如圖所示的裝置測量溫度:A是容積較大的玻璃泡,A中封有一定質(zhì)量的空氣,B是一根與A連接的均勻細玻璃管(玻璃管的容積遠小于A的容積),管的下端插入水銀槽。當外界大氣壓p0=76cmHg,環(huán) 境溫度t0=27時,管內(nèi)水銀柱的高度h=46cm,在管壁外側(cè)與水銀面等高的位置標出對應的溫度,然后依次標出其它溫度刻線。
(1)此測溫裝置中,h越大,相應的溫度讀數(shù)越 __(選填“高 或“低”);溫度刻線是_分布的(選填“均勻”或“不均勻”)。
(2)水銀柱高度h′=36cm處的溫度刻度值應為_______ ℃。
(3)若外界大氣壓強變=77cmHg,讀出溫度為t,則實際溫度應修正為_____。
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【題目】如圖,在圓盤圓心處通過一個光滑小孔把質(zhì)量相等的兩物塊用輕繩連接,物塊A到轉(zhuǎn)軸的距離為R=20cm,與圓盤的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力(已知π2=g)則()
A. 物塊A一定會受圓盤的摩擦力
B. 當轉(zhuǎn)速n=0.5r/s時,A不受摩擦力
C. A受摩擦力方向一定與線速度方向在一條直線上
D. 當圓盤轉(zhuǎn)速n=1r/s時,摩擦力方向沿半徑背離圓心
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【題目】一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài),其p–T圖象如圖所示,其中對角線ac的延長線過原點O。下列判斷正確的是
A. 氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等
B. 氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能
C. 在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功
D. 在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功
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【題目】如圖所示,兩端開口的彎管,左管插入水銀槽中,右管有一段高為h的水銀柱,中間封有一段空氣,則( )
A. 彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h
B. 若把彎管向上移動少許,則管內(nèi)氣體體積增大
C. 若把彎管向下移動少許,則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁下降
D. 若環(huán)境溫度升高,則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升
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