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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12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所示,該同學用電壓表測量UH時,應將電壓表的“+”接線柱與______(選填“M”或“N”)端通過導線連接.
(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)如下表表示.
I/×10-3A | 3.0 | 6.0 | 9.0 | 12.0 | 15.0 | 18.0 |
UH/×10-3 V | 1.1 | 1.9 | 3.4 | 4.5 | 6.2 | 6.8 |
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中的坐標紙上畫出UH-I圖線,利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為____________×10-3 V·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所示的測量電路.S1、S2均為單刀雙擲開關,虛線框內(nèi)為半導體薄片(未畫出).為使電流自Q端流入,P端流出,應將S1擲向______(選填“a”或“b”),S2擲向______(選填“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接在電路中.在保持其他連接不變的情況下,該定值電阻應串接在相鄰器件________和________(填器件代號)之間.
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【題目】如圖所示,質量相同的物體a和b,用不可伸長的輕繩跨接在光滑的輕質定滑輪兩側,a在水平桌面的上方,b在光滑的水平桌面上.初始時用力拉住b使a、b靜止,撤去拉力后,a開始運動,在a下降的過程中,b始終未離開桌面.在此過程中( )
A. a物體的機械能守恒
B. a、b兩物體機械能的總和不變
C. a物體的動能總等于b物體的動能
D. 繩的拉力對a所做的功與對b所做的功的代數(shù)和不為零
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【題目】如圖所示,在升降機內(nèi)固定一光滑的斜面體,一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上,另一端與質量為m的物塊A相連,彈簧與斜面平行.整個系統(tǒng)由靜止開始加速上升高度h的過程中( )
A. 物塊A的重力勢能增加量一定等于mgh
B. 物塊A的動能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的和
C. 物塊A的機械能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的和
D. 物塊A和彈簧組成系統(tǒng)的機械能增加量等于斜面對物塊的支持力和B對彈簧拉力做功的和
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【題目】如圖所示,兩個傾角分別為30°和60°的光滑斜面固定于水平面上,并處于方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中.兩個質量均為m、帶電荷量均為+q的小滑塊甲和乙分別從兩個斜面頂端由靜止釋放,運動一段時間后,兩小滑塊都將飛離斜面,在此過程中( )
A. 甲滑塊飛離斜面瞬間的速度比乙滑塊飛離斜面瞬間的速度大
B. 甲滑塊在斜面上運動的時間比乙滑塊在斜面上運動的時間短
C. 甲滑塊在斜面上運動的位移與乙滑塊在斜面上運動的位移大小相同
D. 兩滑落塊在斜面上運動的過程中,重力的平均功率相等
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【題目】如圖所示,豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b,相距為d,a、b間的電場強度為E,今有一帶正電的微粒從a板下邊緣以初速度v0豎直向上射入電場,當它飛到b板時,速度大小不變,而方向變?yōu)樗椒较,且剛好從高度也?/span>d的狹縫進入bc區(qū)域,bc區(qū)域的寬度也為d,所加電場的場強大小為E,方向豎直向上,磁感應強度方向垂直紙面向里,磁場磁感應強度大小等于,重力加速度為g,則下列關于微粒運動的說法正確的是( )
A. 微粒在ab區(qū)域的運動時間為
B. 微粒在bc區(qū)域中做勻速圓周運動,圓周半徑r=2d
C. 微粒在bc區(qū)域中做勻速圓周運動,運動時間為
D. 微粒在ab、bc區(qū)域中運動的總時間為
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【題目】如圖所示,在x軸上的上方有沿y軸負方向的勻強電場,電場強度為E,在x軸下方的等腰直角三角形CDM區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向外的勻強磁場,磁感應強度為B,其中C、D在x軸上,它們到原點O的距離均為a.現(xiàn)將質量為m、帶電荷量為+q的粒子從y軸上的P點由靜止釋放,設P點到O點的距離為h,不計重力作用與空氣阻力的影響.下列說法正確的是( )
A. 若h=,則粒子垂直于CM射出磁場
B. 若h=,則粒子平行于x軸射出磁場
C. 若h=,則粒子垂直于CM射出磁場
D. 若h=,則粒子平行于x軸射出磁場
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【題目】我國“神舟”號宇宙飛船成功發(fā)射并收回,這是我國航天史上重要的里程碑.新型“長征”運載火箭,將重達8.4 t的飛船向上送至近地軌道1,如圖所示.飛船與火箭分離后,在軌道1上以速度7.2 km/s 繞地球做勻速圓周運動,則( )
A. 飛船在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B. 飛船在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度
C. 飛船在軌道1上經(jīng)過Q點的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點的加速度
D. 飛船在軌道2上經(jīng)過P點的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點的加速度
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【題目】下列關于電場、磁場的說法正確的是_______
A. 電場、磁場看不見、摸不著,所以它們不存在
B. 電場和磁場都可以對運動點和產(chǎn)生力的作用
C. 電場線和磁感線都是為了形象描述電場和磁場,是客觀存在的
D. 電場線和磁感線都不閉合
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【題目】水平推力F1和F2分別作用于水平面上原來靜止的、等質量的a、b兩物體上,作用一段時間后撤去推力,物體將繼續(xù)運動一段時間停下,兩物體的v-t圖象如圖所示,已知圖中線段AB∥CD,則( 。
A. F1的沖量小于F2的沖量
B. F1的沖量等于F2的沖量
C. 兩物體受到的摩擦力大小相等
D. 兩物體受到的摩擦力大小不等
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【題目】如圖所示,abcd為一正方形邊界的勻強磁場區(qū)域,磁場邊界邊長為L,三個粒子以相同的速度從a點沿ac方向射入,粒子1從b點射出,粒子2從c點射出,粒子3從cd邊垂直于磁場邊界射出,不考慮粒子的重力和粒子間的相互作用.根據(jù)以上信息,可以確定( )
A. 粒子1帶負電,粒子2不帶電,粒子3帶正電
B. 粒子1和粒子3的比荷之比為2∶1
C. 粒子1和粒子3在磁場中運動時間之比為4∶1
D. 粒子3的射出位置與d點相距
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