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【题目】如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为L=0.5 m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m=0.02 kg,电阻均为R=0.1 Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.1 T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止.取g=10 m/s2,问:
(1)通过棒cd的电流I是多少,方向如何?
(2)棒ab受到的力F多大?
(3)棒cd每产生Q=1 J的热量,力F做的功W是多少?
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【题目】(10分)汤姆孙用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示,真空管内的阴极K发出的电子经加速电压加速后,穿过A’中心的小孔沿中心线(O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P’间的区域,极板间距为d。当P和P’极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;当P和P’极板间加上偏转电压U后,亮点偏离到O’点;此时,在P和P’间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场,调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到O点。不计电子的初速度、所受重力和电子间的相互作用。
(1)求电子经加速电场加速后的速度大小;
(2)若不知道加速电压值,但己知P和P’极板水平方向的长度为L1,它们的右端到荧光屏中心O点的水平距离为L2,(O于O’点的竖直距离为h,(O'与0点水平距离可忽略不计),求电子的比荷。
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【题目】(10分)(1)从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系。但是在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论。
例如,玻尔建立的氢原子模型,仍然把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。他认为,氢原子中的电子在库仑力的作用下,绕原子核做匀速圆周运动。已知电子质量为m,电荷为e,静电力常量为k,氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1。
(1)氢原予处于基态时,电子绕原子核运动,可等效为环形电流,求此等效电流值。
(2)在微观领域,动量守恒定律和能量守恒定律依然适用。
a.己知光在真空中的速度为c,氢原子在不同能级之间跃迁时,跃迁前后可认为质量不变,均为m。设氢原子处于基态时的能量为E1(E1<O),当原子处于第一激发态时的能量为E1/4,求原子从第一激发态跃迁到基态时,放出光子的能量和氢原子的反冲速度。
b.在轻核聚变的核反应中,两个氘核()以相同的动能Eo=0.35MeV做对心碰撞,假设该反应中释放的核能全部转化为氦核()和中子()的动能。已知氘核的质量mD=2.0141u,中子的质量mn=1.0087u,氦核的质量MHe=3.0160u,其中1u相当于931MeV。在上述轻核聚变的核反应中生成的氦核和中子的动能各是多少MeV(结果保留1位有效数字)?
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【题目】氢原子从第2能级跃迁到第1能级过程中的能量变化,以下说法中正确的有( )
①电子的动能一定增大;
②原子系统的电势能一定减小;
③电子动能的增加量一定等于系统电势能的减少量;
④电子动能的增加量一定小于系统电势能的减少量。
A. 只有①② B. 只有①②③ C. 只有④ D. 只有①②④
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【题目】如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )
A. 向右做匀速运动 B. 向左做减速运动 C. 向右做减速运动 D. 向右做加速运动
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【题目】关于玻尔的原子模型,下述说法中正确的有
A. 它彻底否定了经典的电磁理论 B. 它发展了卢瑟福的核式结构学说
C. 它完全抛弃了经典的电磁理论 D. 它引入了普朗克的量子观念
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【题目】一辆轿车违章超车,以108 km/h的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现正前方80 m处一辆卡车正以72 km/h的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车加速度大小都是10 m/s2,两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是Δt.试问Δt是何数值,才能保证两车不相撞?
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【题目】下列关于物体的速度、加速度、速度变化量的说法正确的是( )
A. 加速度等于0,速度一定等于0
B. 加速度与速度无关,与速度的变化量有关
C. 加速度方向向东,速度方向可能向西
D. 加速度变小,速度可能变大
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【题目】如图所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁,从离地面高h处,由静止开始下落,最后落在水平地面上.磁铁下落过程中始终保持竖直方向,并从圆环中心穿过圆环,而不与圆环接触.若不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A. 在磁铁下落的整个过程中,圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环)
B. 磁铁在整个下落过程中,所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下
C. 磁铁在整个下落过程中,它的机械能不变
D. 磁铁落地时的速率一定等于
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【题目】关于探究功与物体速度变化的关系的实验,下列叙述正确的是( )
A. 可不必算出橡皮筋每次对小车做功的具体数值
B. 实验时,橡皮筋每次拉伸的长度必须保持一致
C. 将放小车的长木板倾斜的目的是让小车松手后运动得更快些
D. 通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
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