题目列表(包括答案和解析)
7.光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行.一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速v0进入该正方形区域.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为 ( )
(A)0 (B)mv02+qEl (C)mv02 (D)mv02+qEl
6.图5为示波管中偏转电极的示意图,相距为d长度为l的平行板A、B加上电压后,可在A、B之间的空间中(设为真空)产生电场(设为匀强电场)。在AB左端距A、B等距离处的O点,有一电荷量为+q、质量为m的粒子以初速v0沿水平方向(与A、B板平行)射入(如图)。不计重力,要使此粒子能从C处射出,则A、B间的电压应为( )A. B.
C. D.qm
5.在场强为E的匀强电场中固定放置两个带电小球1和2,它们的质量相等,电荷分别为q1和-q2(q1≠q2).球1和球2的连线平行于电场线,如图,现同时放开1球和2球,于是它们开始在电场力的作用下运动.如果球1和2之间的距离可以取任意有限值,则两球刚被放开时,它们的加速度可能是( )
A.大小不等,方向相同 B.大小不等,方向相反
C.大小相等,方向相同 D.大小相等,方向相反
4.一带正电的小球,系于长为l的不可伸长的轻线一端,线的另一端固定在O点,它们处在匀强电场中,电场的方向水平向右,场强的大小为E。已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力。现先把小球拉到图中的P1处,使轻线拉直,并与场强方向平行,然后由静止释放小球。已知小球在经过最低点的瞬间,因受线的拉力作用,共速度的竖直分量突变为零,水平分量没有变化,则小球到达与P1点等高的P2点时速度的大小为( )
A. B. C.2 D.0
3.根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个α粒子的运动轨迹。在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中,下列说法中正确的是
(A)动能先增大,后减小
(B)电势能先减小,后增大
(C)电场力先做负功,后做正功,总功等于零
(D)加速度先变小,后变大
2.水平放置的平行板电容器与一电池相连。在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态。现将电容器两板间的距离增大,则,
A.电容变大,质点向上运动 B.电容变大,质点向下运动
C.电容变小,质点保持静止 D.电容变小,质点向下运动
1.图中a、b是两个点电荷,它们的电量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧?
A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1<Q2
B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2|
C. Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|<Q2
D. Q1、Q2都是负电荷,且|Q1|>|Q2|
9.如图13-3-3所示,考虑几个问题:
图13-3-3
(1)若参考系O′相对于参考系O静止,人看到的光速应是多少?
(2)若参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动,人看到的光速应是多少?
(3)若参考系O相对于参考系O′以速度v向左运动,人看到的光速又是多少?
解析:根据狭义相对论的光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是
相同的,光速与光源、观察者间的相对运动没有关系.
因此三种情况下,人观察到的光速都是c.
答案:(1)c (2)c (3)c
8.太阳在不断地向外辐射能量,因而其质量也在不断地减少.若太阳每秒钟辐射的总
能量为4×1026 J,试计算太阳在1 s内失去的质量,估算5000年内其质量总共减小
了多少,并与太阳的总质量2×1027 t比较之.
解析:由太阳每秒钟辐射的能量ΔE可得其在1 s内失去的质量为Δm==
kg=×1010 kg.
5000年内太阳总共减小的质量为
ΔM=5000×365×24×3600××1010 kg
=7.008×1020 kg.
与总质量相比P==
=3.504×10-10,比值很微小.
答案:×1010 kg 7.008×1020 kg 比太阳的总质量小得多
7.一电子(m0=9.1×10-31 kg)以0.99c的速率运动.问:
(1)电子的总能量是多大?
(2)电子的经典力学的动能与相对论的动能之比是多大?
解析:(1)电子的总能量为:
E=mc2=·c2
=×(3×108)2 J≈5.8×10-13 J.
(2)电子的经典力学动能为
Ek=m0v2=m0(0.99c)2
相对论的动能为
Ek′=E-E0=mc2-m0c2
==≈0.08.
答案:(1)5.8×10-13 J (2)0.08
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