研究光电效应现象的实验装置如图(a)所示,用光强相同的黄光和蓝光照射光电管阴极K时,测得相应的遏止电压分别为U1和U2,产生的光电流I随光电管两端电压U的变化规律如图(b)所示。已知电子的质量为m,电荷量为-e,黄光和蓝光的频率分别为v1和v2,且v1<v2。则下列判断正确的是( )
A.U1 <U2
B.图(b)中的乙线是对应黄光照射
C.根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率
D.用黄光照射时,光电子的最大初动能为eU2
已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量为,其中n=2,3,4…已知普朗克常量为h,则下列说法正确的是( )
A. 氢原子跃迁到激发态后,核外电子动能增大,原子的电势能减小
B. 基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后,电子速度大小为
C. 大量处于n=3的激发态的氢原子,向低能级跃迁时可辐射出3种不同频率的光
D. 若原子从n=6能级向n=1能级跃迁时所产生的电磁波能使某金属发生光电效应,则原子从n=6能级向n=2能级跃迁时所产生的电磁波也一定能使该金属发生光电效应
某物体质量为1 kg,在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直线运动,其速度-时间图像如图所示,根据图像可知( )
A.物体所受的拉力总是大于它所受的摩擦力
B.物体在第3 s内所受的拉力等于1 N
C.物体在第2 s内所受的拉力为零
D.在0~3 s内,物体所受的拉力方向始终与摩擦力方向相反
等效法是物理学经常运用的一种分析方法,经过等效处理使问题的条件得以简化、过程变得熟悉、思维得到活化。
例如:如图所示,空间中存在着水平方向的匀强磁场,磁感应强度为B,将一个质量为m、带电荷为+q的小球由静止释放,不计空气阻力,已知重力加速度为g。运动中小球受力及运动情况较为复杂,直接分析比较困难。现做等效处理:假设运动开始时小球A水平方向同时具有向左与向右的大小相等速度(合速度依旧为零),且使满足:。由于向右的运动速度使小球受到向上的洛伦兹力与重力mg平衡。小球A相当于只受到由于向左速度而具有的洛伦兹力f2作用,做逆时针方向的匀速圆周运动。这样,小球A的运动等效成:水平向右的匀速运动与竖直面上匀速圆周运动的合运动。
请探究完成下列要求:
(1)小球A应具有周期性运动的特点,请给予说明,并推导出计算时间周期的公式;
(2)计算小球A运动中出现的最大速度;
(3)请用两种方法,求出小球A距离初始位置下落的最大高度。
如图1所示,足够长的U形光滑导体框水平放置,宽度为L,一端连接的电阻为R。导体框所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。电阻为r的导体棒MN放在导体框上,其长度恰好等于导体框的宽度,且相互接触良好。其余电阻均可忽略不计。在水平拉力作用下,导体棒向右匀速运动,速度大小为v。
(1)请根据法拉第电磁感应定律推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小E=BLv;
(2)求回路中感应电流I和导体棒两端的电压U;
(3)若在某个时刻撤去拉力,请在图2中定性画出撤去拉力后导体棒运动的v-t图像。
如图所示,两根平行金属导轨M、N,电阻不计,相距0.2m,上边沿导轨垂直方向放一个质量为m=的金属棒ab,ab的电阻为0.5Ω.两金属棒一端通过电阻R和电源相连.电阻R=2Ω,电源电动势E=6V,内源内阻r=0.5Ω,如果在装置所在的区域加一个匀强磁场,使ab对导轨的压力恰好是零,并使ab处于静止.(导轨光滑)求:
(1)ab中的电流I有多大?
(2)ab杆所受的安培力F的大小?
(3)所加磁场磁感强度B的大小和方向?