(10分)如图14所示,在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ,在MOQ范围内有垂直于纸面向外匀强磁场Ⅱ,M、O、N在一条直线上,∠MOQ=60°,这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B。离子源中的离子(带电荷量为+q,质量为m)通过小孔O1进入极板间电压为U的加速电场区域(可认为初速度为零),离子经电场加速后通过小孔O2射出,从接近O点处进入磁场区域Ⅰ,离子进入磁场的速度垂直于磁场边界MN,也垂直于磁场,不计离子的重力。
(1)当加速电场极板电压U=U0,求离子进入磁场中做圆周运动的半径R;
(2)在OQ上有一点P,P点到O点距离为L,当加速电场极板电压U取哪些值时,才能保证离子通过P点
(10分)如图13-甲所示,是研究光电效应规律的光电管。用波长=0.50的绿光照射阴极K,实验测得流过G表电流I与AK之间电势差UAK满足如图13-乙所示规律,取=6.63×10-34J· S。结合图象,
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(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大动能
(2)该阴极材料的极限波长
(8分)半径为R的半圆柱形玻璃,横截面如图12所示,O为圆心,已知玻璃的折射率为。一束与MN平面成45°的平行光束从空气射到玻璃的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从MN平面上射出,求能从MN射出的光束的宽度为多少?
(10分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A、待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0)
B、电流表A1(量程0~3mA,内阻)
C、电流表A2(量程0~0.6A,内阻)
D、滑动变阻器
E、滑动变阻器
F、定值电阻
G、电键和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图11-甲中所示的(a)(b)两个参考实验电路,其中合理的是__________图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选__________(填写器材前的字母代号)。
(2)图11-乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1—I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),
则由图线可得待测电池的电动势E=_______V,内阻r=________(结果保留两位小数)
(3)若将图线的纵坐标改为_________,则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小。
(6分)用三棱镜做“测定玻璃的折射率”的实验,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2,然后在棱镜的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3和P1、P2的像,在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图10所示。
(1)在本题的图上画出所需的光路。
(2)为了测出棱镜玻璃的折射率,需要测量的量是_____、_____,并在图上标出它们。
(3)计算折射率的公式是n=___________________。
如图9所示,在一清澈平静的水池中竖着放置一根双色细棒,棒的上部分为绿色,下部分为红色,上下两部分一样长。在水面上,沿棒所在竖直线正上方(略偏一点)观察棒的长度,则( )
A.红色部分比绿色部分长 B.红色部分与绿色部分一样长
C.红色部分比绿色部分短 D.不能判断两部分的长短关系