24.如左图所示.是一种自由电子激光器的原理图.经电场加速后的高速电子束.射入上下排列着许多磁铁的管中.相邻两块磁铁的极性是相反的.电子在垂直于磁场的方向上摆动着前进.电子在摆动的过程中发射出光子.管子两端的反光镜使光子来回反射.光子与自由电子发生相互作用.使光能量不断增大.从而产生激光输出.⑴若该激光器发射激光的功率为P=6.63×109W.激光的频率为ν=1.0×1016Hz.则该激光器每秒发出多少个激光光子?(普朗克常量h=6.63×10-34J•s)⑵若加速电压U=1.8×104V.取电子质量m=9×10-4T.每个磁极的左右宽度为L=30cm.厚度为2 L.忽略左右磁极间的缝隙距离.认为电子在磁场中运动的速度大小不变.电子经电场加速后.从上下磁极间缝隙的正中间垂直于磁场方向射入第1对磁极的磁场中.电子一共可通过几对磁极?在右图的俯视图中.画出电子在磁场中运动的轨迹的示意图. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如左图所示,是一种自由电子激光器的原理图。经电场加速后的高速电子束,射入上下排列着许多磁铁的管中。相邻两块磁铁的极性是相反的。电子在垂直于磁场的方向上摆动着前进,电子在摆动的过程中发射出光子。管子两端的反光镜(图中未画出)使光子来回反射,光子与自由电子发生相互作用,使光能量不断增大,从而产生激光输出。⑴若该激光器发射激光的功率为P=6.63×109W,激光的频率为ν=1.0×1016Hz。则该激光器每秒发出多少个激光光子?(普朗克常量h=6.63×10-34J•s)⑵若加速电压U=1.8×104V,取电子质量m=9×10-4T。每个磁极的左右宽度为L=30cm,厚度为2 L。忽略左右磁极间的缝隙距离,认为电子在磁场中运动的速度大小不变。电子经电场加速后,从上下磁极间缝隙的正中间垂直于磁场方向射入第1对磁极的磁场中,电子一共可通过几对磁极?在右图的俯视图中,画出电子在磁场中运动的轨迹的示意图(尺寸比图甲有放大)。

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(17分)

(1)(8分)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×102s和t2=2.0×102s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.

①由图丙读出滑块的宽度d=           mm;

②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为        ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为        (用字母d、t1、t2表示);

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是                                           

                                         (说明各物理量的意义及字母);

④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式                  (用字母表示)。

(2)(9分)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为15,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为。实验室中可以提供下列器材:

A.毫米刻度尺;

B.螺旋测微器;

C.电流表(量程300mA,内阻约1);

D.电流表(量程3A,内阻约0.1);

E.电压表(量程3V,内阻约6k):

F.滑动变阻器(最大阻值lk,额定电流0.5A);

G.滑动变阻器(最大阻值5,额定电流2A);

H.蓄电池(电动势6V,内阻0.05);

J.开关一个及带夹子的导线若干。

请设计一个实验方案,要求实验误差尽可能小,并能测出多组数据,便于调节。回答下列问题:

①实验中应测物理量的名称及符号是                                                                                          

②电流表应选择        ,滑动变阻器应选择        ;(填字母代号)

③请你设计一个电路图将其画在上面的方框中;

④用测得的物理量、已知量的字母写出计算金属管内径的表达式为=           

 

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(17分)

(1)(8分)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×102s和t2=2.0×102s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.

①由图丙读出滑块的宽度d=            mm;

②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为         ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为         (用字母d、t1、t2表示);

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是                                           

                                          (说明各物理量的意义及字母);

④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式                   (用字母表示)。

(2)(9分)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为15,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为。实验室中可以提供下列器材:

A.毫米刻度尺;

B.螺旋测微器;

C.电流表(量程300mA,内阻约1);

D.电流表(量程3A,内阻约0.1);

E.电压表(量程3V,内阻约6k):

F.滑动变阻器(最大阻值lk,额定电流0.5A);

G.滑动变阻器(最大阻值5,额定电流2A);

H.蓄电池(电动势6V,内阻0.05);

J.开关一个及带夹子的导线若干。

请设计一个实验方案,要求实验误差尽可能小,并能测出多组数据,便于调节。回答下列问题:

①实验中应测物理量的名称及符号是                                                                                           

②电流表应选择         ,滑动变阻器应选择         ;(填字母代号)

③请你设计一个电路图将其画在上面的方框中;

④用测得的物理量、已知量的字母写出计算金属管内径的表达式为=           

 

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(1)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×102s和t2=2.0×102s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.

①由图丙读出滑块的宽度d=            mm;

②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为         ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为         (用字母d、t1、t2表示);

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是                                           

                                          (说明各物理量的意义及字母);

④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式                   (用字母表示)。

(2)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为15,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为。实验室中可以提供下列器材:

A.毫米刻度尺;

B.螺旋测微器;

C.电流表(量程300mA,内阻约1);

D.电流表(量程3A,内阻约0.1);

E.电压表(量程3V,内阻约6k):

F.滑动变阻器(最大阻值lk,额定电流0.5A);

G.滑动变阻器(最大阻值5,额定电流2A);

H.蓄电池(电动势6V,内阻0.05);

J.开关一个及带夹子的导线若干。

请设计一个实验方案,要求实验误差尽可能小,并能测出多组数据,便于调节。回答下列问题:

①实验中应测物理量的名称及符号是                                                                                           

②电流表应选择         ,滑动变阻器应选择         ;(填字母代号)

③请你设计一个电路图将其画在上面的方框中;

④用测得的物理量、已知量的字母写出计算金属管内径的表达式为=           

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(物理-选修3-5):
(1)2010年9月1日至10月31日,乐满地成功举办第五届国际花样蹦极邀请赛.如下左图所示,“蹦极”是一项勇敢者的运动,如下右图所示,某人用弹性橡皮绳拴住身体自高空P处自由下落,在空中感受失重的滋味.若此人质量为60kg,橡皮绳长20m,人可看成质点,g取10m/s2,求此人从点P处由静止下落至橡皮绳刚伸直(无伸长)时,人的动量为______.
(2)实验室考查氢原子跃迁时的微观效应,设原来处于静止状态的大量激发态氢原子,其核外电子处于n=5的能级状态轨道.已知氢原子基态能级E1=-13.6ev,氢原子质量为mH=1.67×10-27kg.
①求出可能的跃迁光子种类;
②若跃迁后光子沿某一方向飞出,且光子的动量可以用F=F表示,试求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率.
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同步练习册答案