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2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈一海姆和康斯坦丁-诺沃消...
2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈一海姆和康斯坦丁-诺沃消洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究．石墨烯是碳的二维结构，如图所示．它是目前世界上已知的强度最高的材料，为“太空电梯”缆线的制造打开了一扇“阿里巴巴”之门，使人类通过“太空电梯”进入太空成为可能．假设有一个从地面赤道上某处连向其正上方地球同步卫星的“太空电梯”．关于“太空电梯”上各处，说法正确的是（ ）
A．重力加速度相同
B．线速度相同
C．角速度相同
D．各质点处于完全失重状态
考点分析：
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如图所示，是一列简谐横波在某一时刻的波形图象．已知该波沿x轴正方向传播，波速为10m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．从该时刻起经过0.2s，Q质点通过的路程是0.2m
B．P质点从该时刻起经过0.05s回到平衡位置
C．P质点从该时刻起第一次到达正的最大位移处所用的时间等于0.35s
D．从该时刻起经过0.2s，Q质点相对平衡位置的位移为0.2m
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2011年北京时间3月11日13时46分，日本东北地区宫城县北部发生里氏9.0级强震，地震引发海啸及伤亡，损失惨重，福岛核电站反应堆泄漏大量放射性物质．
T
h（钍）具有天然放射性，能放出一个β粒子而变为
Pa（镤）．则下列说法中正确的是（ ）
A．
T
h 核比
Pa 核少1个质子
B．
T
h 核与
Pa 核的中子数相等
C．精确地讲，一个
T
h核的质量比一个
Pa核与一个β粒子的质量和大
D．精确地讲，一个
T
h核的质量比一个
Pa核的质量小
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如图所示，待测区域中存在匀强电场和匀强磁场，根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场．图中装置由加速器和平移器组成，平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成，极板长度为l、间距为d，两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反．质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压U
加速后，水平射入偏转电压为U
1的平移器，最终从A点水平射入待测区域．不考虑粒子受到的重力．
（1）求粒子射出平移器时的速度大小v
1；
（2）当加速电压变为4U
时，欲使粒子仍从A点射入待测区域，求此时的偏转电压U；
（3）已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域，刚进入时的受力大小均为F．现取水平向右为x轴正方向，建立如图所示的直角坐标系Oxyz．保持加速电压为U
不变，移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域，粒子刚射入时的受力大小如下表所示．
请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向．
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与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为 f．轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作．一质量为m的小车若以速度v
撞击弹簧，将导致轻杆向右移动 l/4．轻杆与槽间的最大静擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦．
（1）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；
（2）求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度v
m；
（3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v′和撞击速度v的关系．
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某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示．在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为
π，磁场均沿半径方向．匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab=cd=l、bc=ad=2l．线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场．在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直．线圈的总电阻为r，外接电阻为R．求：
（1）线圈切割磁感线时，感应电动势的大小E
m；
（2）线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F；
（3）外接电阻上电流的有效值I．
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