题目列表(包括答案和解析)
如图11所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、电键K与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中.两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为+q的小球.K断开时传感器上有示数,K闭合时传感器上恰好无示数.则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是( )
图11
A.正在增加, B.正在减弱,
C.正在减弱, D.正在增加,
物理学家密立根1911年曾以著名的油滴实验推断出自然界存在基元电荷,并推算出基元电荷的带电量。下面让我们追溯这个实验过程,并提出问题。
如图所示,两块水平放置的平行金属板间距离为d,油滴从喷雾器的喷嘴喷出时,由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中,在重力作用下,少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。油滴所受空气的浮力远小于重力,可以忽略。当平行金属板间没加电压时,由于空气阻力与速度大小成正比(设比例系数为常数k,且k>0),经过一短时间,即可观察到质量为m的带电油滴以恒定的速率v1在空气中缓慢降落。
(1) 若在平行金属板间加电压U(上极板为正),可见到油滴以恒定速率v2缓慢上升。设重力加速度为g,试求油滴所带电量q(用d、U、k、vl、v2等已知量表示)。
(2) 若平行金属板间不加电压,油滴在两板间以恒定速率v1下降时,移动某一竖直距离所需时间为t1;加了电压U后,油滴以恒定速率v2上升同一竖直距离所需时间为t2,则油滴的带电量可表示为。试用已知量d、g、U、t1及油滴质量m来表示A的表达式。
(3) 若这时把加在平行金属板间的电压撤除,使油滴以恒定速率下降一段距离;然后向平行金属板间照射X射线,改变油滴的带电量后,又在平行金属板间加上电压U,测定该油滴匀速上升同一竖直距离的时间t2。依此类推,多次实验的结果表明总是0.00535s-1的整数倍。由此可推论:自然界中一定存在基元电荷。已知该实验中测得的一组数据如下:d=2.0´10-2m,m=3.2´10-16kg,t1=11.9s,U=25V,并取g=9.8m/s2,试由此计算基元电荷的带电量(取两位有效数字)。
(选修3-5)(1)(4分)如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为2. 49 eV的金属钠,下列说法正确的是( )
A.这群氢原子能发出三种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短
B.这群氢原子能发出两种频率不同的光,其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高
C.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11. 11 eV
D.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9. 60 eV
⑵.(8分)如图所示,甲车质量为2kg,静止在光滑水平面上,其顶部上表面光滑,右端放一个质量为1kg的小物体,乙车质量为4kg,以5m/s的速度向左运动,与甲车碰撞后甲车获得6m/s的速度,物体滑到乙车上,若乙车足够长,其顶部上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则(g取10m/s2)
(1)物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止;
(2)物块最终距离乙车左端多大距离.
两块水平放置的金属板问的距离为d,用导线与一个多匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向均匀变化的磁场,其磁通量的变化率为k,电阻R与金属板连接,如图11所示。两板问有一个质量为m,电荷量为+q的油滴恰好处于静止状态,重力加速度为g,则线圈中的磁感应强度B的变化情况和线圈的匝数n分别为 ( )
A.磁感应强度B竖直向上且正在增强,
B.磁感应强度B竖直向下且正在增强,
C.磁感应强度B竖直向上且正在减弱,
D.磁感应强度B竖直向下且正在减弱,
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