题目列表(包括答案和解析)
用图6所示的光电管研究光电效应的实验中,用某种
频率的单色光照射光电管阴极K,电流计G的指针
发生偏转。而用另一频率的单色光b照射光电管阴极
K时,电流计G的指针不发生偏转,那么( )
A.a光的波长一定大于b光的波长
B.增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转
C.用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c
D.只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大
图15
(1)若电键K断开,并将滑动变阻器的滑片移到最右端,发现用一定频率的单色光A照射光电管时,电流表指针会发生偏转,而用另一频率的单色光B照射时不发生光电效应,那么_________.?
A.A光的频率大于B光的频率?
B.B光的频率大于A光的频率?
C.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是由a流向b?
D.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是由b流向a?
(2)若电键K断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零;合上电键,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零.由此可知阴极材料的逸出功为_________.?
如下图是研究光电效应的实验电路.现用等离子态的氢气(电离态)跃迁时所发出的光照射光电管的阴极K,测得微安表的示数是40 μA,电压表的示数是20V.已知光电管阴极材料的逸出功是3.6eV.求:
(1)氢气发光的最短波长;
(3)光电管阴极材料的极限波长;
(3)光电子到达阳极A的最大动能.
(普朗克恒量h=6.63×10-34J?s,电子的电量e=1.6×10-19C)。
二、实验题:(18分)将答案填在题目的空白处,或者要画图连线。
9、(6分)①a f d b e c (3分)
②A (3分)
10、(12分)(2)①0.183(0.181~0.185);(3分)
②V1,A1;R1;(3分)
③见答图1;(3分)
④(3分)………………共12分
说明:答图1中电压表连接线柱b、c也正确。
三、本大题共三小题共计54分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位
11、(16分)(1)滑块C滑上传送带后做匀加速运动,设滑块C从滑上传送带到速度达到传送带的速度v所用的时间为t,加速度大小为a,在时间t内滑块C的位移为x。
根据牛顿第二定律和运动学公式………1分 ………1分
…………1分 解得…………1分
即滑块C在传送带上先加速,达到传送带的速度v后随传送带匀速运动,并从右端滑出,则滑块C从传道带右端滑出时的速度为v=3.0m/s…………1分
(2)设A、B碰撞后的速度为v1,A、B与C分离时的速度为v2,由动量守恒定律
mv0=2mv1 ………………1分 2 mv1=2mv2+mvC…………1分
由动量守恒规律 ……1分 解得EP=1.0J……1分
(3)在题设条件下,若滑块A在碰撞前速度有最大值,则碰撞后滑块C的速度有最大值,它减速运动到传送带右端时,速度应当恰好等于传递带的速度v。
设A与B碰撞后的速度为,分离后A与B的速度为,滑块C的速度为,由能量守恒规律和动量守恒定律………1分
…………1分
由能量守恒规律…………1分
由运动学公式 …………2分 解得:
说明:其他方法解答正确也给分。
12、(18分)(1)(5分)因金属框匀速运动,所以金属框受到的安培力等于重力与阻力之和,设当电梯向上匀速运动时,金属框中感应电流大小为I
① (1分)
② (2分)
由①②式得金属框中感应电流I =1.2×104A (1分)
图示时刻回路中感应电流沿逆时针方向 (1分)
(2)(5分)金属框中感应电动势 ③ (2分)
金属框中感应电流大小 ④ (2分)
由③④式得 v0=12.7m/s (1分)
(3)(8分)金属框中的焦耳热为:P1 = I2R =1.3×105W (1分)
重力功率为:P2 = mg v1=4.75×105W (2分)
阻力的功率为:P3 = f v1=5×103W (2分)
提升轿厢的效率 100% (2分)
77.9 % (1分)
13、(20分)(1)依题意,R=L/4,由qvB=mv2/R,qU0=,解得U0=(6分)
(2)设AF中点为G,连接GC,作其垂直平分线,与AF延长线交点即为圆心
由相似三角形得R′=O′G=13L/4,qvB=mv2/R′,q=,∴UNM=(7分)
(3)由于粒子在磁场中运动周期T=,T与速率无关粒子撞击BC中点和DE中点后回到G,用时最短圆周半径R″=3L/2,得到最短时间t==(7分)
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