下列说法正确的是 ( )
A.射线在电场和磁场中都不会发生偏转
B.任何频率的光照射基态的氢原子都可以使其达到激发态
C.太阳辐射的能量主要来源于重核裂变
D.目前核电站产生的能量来自轻核聚变
(24分)如图(a)所示,水平放置的平行金属板A和B间的距离为d,极长,B板的右侧边缘恰好是倾斜挡板NM上的一个小孔K,NM与水平挡板NP成60°角,K与N间的距离。现有质量为m带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束,从AB的中点O以平行于金属板方向OO'的速度v0不断射入,不计粒子所受的重力。
(1)若在A、B板上加一恒定电压U=U0,则要使粒子穿过金属板后恰好打到小孔K,求U0的大小。
(2)若在A、B板上加上如图(b)所示的电压,电压为正表示A板比B板的电势高,其中,且粒子只在0~时间内入射,则能打到小孔K的粒子在何时从O点射入?
(3)在NM和NP两档板所夹的某一区域存在一垂直纸面向里的匀强磁场,使满足条件(2)从小孔K飞入的粒子经过磁场偏转后能垂直打到水平挡板NP上(之前与挡板没有碰撞),求该磁场的磁感应强度的最小值。
(18分)如图所示,均可视为质点的三个物体A、B、C穿在竖直固定的光滑绝缘细线上,A与B紧靠在一起(但不粘连),C紧贴着绝缘地板,质量分别为MA=2.32kg,MB=0.20kg,MC=2.00kg,其中A不带电,B、C的带电量分别为qB = +4.0×10-5c,qC =+7.0×10-5c,且电量都保持不变,开始时三个物体均静止。现给物体A施加一个竖直向上的力F,若使A由静止开始向上作加速度大小为a=4.0m/s2的匀加速直线运动,则开始需给物体A施加一个竖直向上的变力F,经时间t 后, F变为恒力。已知g=10m/s2,静电力恒量k=9×109N·m2/c2,求:
(1)静止时B与C之间的距离;
(2)时间t的大小;
(3)在时间t内,若变力F做的功WF=53.36J,则B所受的电场力对B做的功为多大?
(14分)如图所示,长为L的细绳上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,在细线的下端吊一个质量为m的铁球(可视作质点),球离地的高度h=L。现让环与球一起以的速度向右运动,在A处环被挡住后立即停止。已知A离右墙的水平距离也为L,当地的重力加速度为,不计空气阻力。求:
(1)在环被挡住立即停止时绳对小球的拉力大小;
(2)若在环被挡住后,细线突然断裂,则在以后的运动过程中,球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?
I.(10分)
如图所示,某同学为了测量截面为正三角形的三棱镜玻璃折射率,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2,然后在棱镜的右侧观察到 P1像和P2像,当P1的像被恰好被P2像挡住时,插上大头针P3和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所示。
(1)在答题纸的图上画出对应的光路;
(2)为了测出三棱镜玻璃材料的折射率,若以AB作为分界面,需要测量的量是 ▲ 和 ▲ ,在图上标出它们;
(3)三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n= ▲ 。
(4)若在测量过程中,放置三棱镜的位置发生了微小的平移(移至图中的虚线位置底边仍重合),则以AB作为分界面,三棱镜材料折射率的测量值 ▲ 三棱镜玻璃材料折射率的真实值(填“大于”、“小于”、“等于”)。
II.(12分)
现要测量某一电压表的内阻。给定的器材如下:
器材(代号) |
规格 |
待测电压表V1 |
量程1V,内阻约为10k (待测) |
电压表V2 |
量程3V,内阻Rv2=6k |
电流表(A) |
量程0.6A,内阻约为10 |
三个固定电阻 |
R1=1 000,R2=3 000,R3=10 000 |
滑动变阻器(R4) |
最大电阻为100 |
滑动变阻器(R5) |
最大电阻为10 |
电源E |
电动势6V,最大允许电流200mA |
开关(S)、导线若干 |
|
要求测量时电表指针偏转均超过其量程的一半。
(1)从3个固定电阻中只选用1个,与其它器材一起组成测量电路,并在答题纸的虚线框内画出测量电路的原理图。(要求电路中各器材用题中给定的符号标出。)
(2)写出实验中必须记录的数据(用符号表示),并指出各符号的意义 ▲ 。
(3)用(2) 中记录的数据表示待测电压表内阻RV1的公式为RV1= ▲ 。
理论研究表明,无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场。现有两块无限大的均匀绝缘带电平板,正交放置如图所示,A1B1两面正电,A2B2两面负电,且单位面积所带电荷量相等(设电荷不发生移动)。图中直线A1B1和A2B2分别为带正电平面和带负电平面与纸面正交的交线,O为两交线的交点,C、D、E、F恰好位于纸面内正方形的四个顶点上,且CE的连线过O点。则下列说法中正确的是
A.C、E两点场强相同
B.D、F两点电势相同
C.电子从C点移到D点电场力做正功
D.在C、D、E、F四个点中电子在F点具有的电势能最大