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12.模塊選做題(本題共3小題.每小題10分.請從下列三題中選擇兩題作答.如果都做只按前兩題計分.共計20分) 12-1.選修3-3 (1)關于熱現象和熱學規律.下列說法中正確的是 A.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數.就可以算出氣體分子的體積 B.懸浮在液體中的固體微粒越小.布朗運動就越明顯 C.一定質量的理想氣體.保持氣體的壓強不變.溫度越高.體積越大 D.一定溫度下.飽和汽的壓強是一定的 E.第二類永動機不可能制成是因為它違反了能量守恒定律 F.由于液體表面分子間距離大于液體內部分子間的距離.液面分子間只有引力.沒有斥力.所以液體表面具有收縮的趨勢 (2)風力發電是一種環保的電能獲取方式.設計每臺風力發電機的功率為40kW.實驗測得風的動能轉化為電能的效率約為20%.空氣的密度是.當地水平風速約為.問風力發電機的葉片長度約為多少才能滿足設計要求? 12-2.選修3-4 (1)下列說法中正確的是 A.在地面附近有一高速飛過的火箭 .地面上的人觀察到火箭變短了.火箭上的時間進程變慢了,火箭上的人觀察到火箭的長度和時間進程均無變化 B.托馬斯•楊通過光的單縫衍射實驗.證明了光是一種波 C.在太陽光照射下.水面上油膜出現彩色花紋是光的色散現象 D.在光的雙縫干涉實驗中.若僅將入射光由綠光改為紅光.則干涉條紋間距變寬 E.光異纖維絲內芯材料的折射率比外套材料的折射率大 F.麥克斯韋提出電磁場理論并預言電磁波存在.后來由他又用實驗證實電磁波的存在 G.次聲波是頻率低于20 Hz的聲波.它比超聲波更易發生衍射 (2) )一半徑為R的1/4球體放置在水平面上.球體由折射率為的透明材料制成.現有一束位于過球心O的豎直平面內的光線.平行于桌面射到球體表面上.折射入球體后再從豎直表面射出.如圖所示.已知入射光線與桌面的距離為.求出射角q. 12-3.選修3-5 (1)下列說法中正確的是 A.湯姆生發現了電子.表明原子具有核式結構 B.太陽輻射的能量主要來自太陽內部的核裂變反應 C.一束光照射到某種金屬上不能發生光電效應.是因為該束光的波長太長 D.按照波爾理論.氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時.電子的動能減小.原子總能量增加 E.貝可勒爾發現天然放射現象.說明原子核是有內部結構的 F.查德威克通過人工核轉變.發現了原子核內存在質 G.實際上.原子中的電子沒有確定的軌道.但在空間各處出現的概率具有一定的規律 H.在α.β.γ這三種射線中.γ射線的穿透能力最強.α射線的電離能力最強 (2)一炮彈質量為m.以一定的傾角斜向上發射.到達最高點時速度為v.炮彈在最高點爆炸成兩塊.其中一塊沿原軌道返回.質量為.求: (1)另一塊爆炸后瞬時的速度大小, (2)爆炸過程系統增加的機械能. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應的答題區域內作答,若三題都做,則按A、B兩題評分。

A.(選修模塊3-3)(12分)

(1)為了將空氣裝入氣瓶內,現將一定質量的空氣等溫壓縮,空氣可視為理想氣體。下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強p和體積V關系的是        。

(2)在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中,溫度保持不變,外界做了24kJ的功,F潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過程中,瓶中空氣的質量保持不變,且放出了5kJ的熱量。在上述兩個過程中,空氣的內能共減小        kJ,空氣       (選填“吸收”或“放出”)總熱量為        kJ。

(3)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/和2.1kg/,空氣的摩爾質量為0.029kg/mol,阿伏伽德羅常數=6.02。若潛水員呼吸一次吸入2L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數。(結果保留一位有效數字)

B.(選修模塊3-4)(12分)

(1)激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特點,在科學技術和日常生活中應用廣泛。下面關于激光的敘述正確的是      

(A)激光是縱波

(B)頻率相同的激光在不同介質中的波長相同

(C)兩束頻率不同的激光能產生干涉現象

(D)利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離

(2)如圖甲所示,在楊氏雙縫干涉實驗中,激光的波長為5.30×10-7m,屏上P點距雙縫s1和s2的路程差為7.95×10-7m.則在這里出現的應是       (選填“明條紋”或“暗條紋”),F改用波長為6.30×10-7m的激光進行上述實驗,保持其他條件不變,則屏上的條紋間距將            (選填“變寬”、“變窄”、或“不變”。

(3)如圖乙所示,一束激光從O點由空氣射入厚度均勻的介質,經下表面反射后,從上面的A點射出。已知入射角為i ,A與O 相距l,介質的折射率為n,試求介質的厚度d. 

 

C.(選修模塊3-5)(12分)

(1)研究光電效應電路如圖所示,用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K),鈉極板發射出的光電子被陽極A吸收,在電路中形成光電流。下列光電流I與AK之間的電壓UAK的關系圖象中,正確的是    

  (2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量,從金屬表面逸出,這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過程中,其動量的大小_______(選填“增大、“減小”或“不變”), 原因是_______。

(3)已知氫原子處在第一、第二激發態的能級分別為-3.4eV和-1.51eV, 金屬鈉的截止頻率為5.53×1014Hz, 普朗克常量h=6.63×10-34Js.請通過計算判斷,氫原子從第二激發態躍遷到第一激發態過程中發出的光照射金屬鈉板, 能否發生光電效應。

 

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 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應的答題區域內作答,若三題都做,則按A、B兩題評分。

A.(選修模塊3-3)(12分)

(1)為了將空氣裝入氣瓶內,現將一定質量的空氣等溫壓縮,空氣可視為理想氣體。下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強p和體積V關系的是         。

(2)在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中,溫度保持不變,外界做了24kJ的功,F潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過程中,瓶中空氣的質量保持不變,且放出了5kJ的熱量。在上述兩個過程中,空氣的內能共減小         kJ,空氣        (選填“吸收”或“放出”)總熱量為         kJ。

(3)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/和2.1kg/,空氣的摩爾質量為0.029kg/mol,阿伏伽德羅常數=6.02。若潛水員呼吸一次吸入2L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數。(結果保留一位有效數字)

B.(選修模塊3-4)(12分)

(1)激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特點,在科學技術和日常生活中應用廣泛。下面關于激光的敘述正確的是      

(A)激光是縱波

(B)頻率相同的激光在不同介質中的波長相同

(C)兩束頻率不同的激光能產生干涉現象

(D)利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離

(2)如圖甲所示,在楊氏雙縫干涉實驗中,激光的波長為5.30×10-7m,屏上P點距雙縫s1和s2的路程差為7.95×10-7m.則在這里出現的應是       (選填“明條紋”或“暗條紋”),F改用波長為6.30×10-7m的激光進行上述實驗,保持其他條件不變,則屏上的條紋間距將            (選填“變寬”、“變窄”、或“不變”。

(3)如圖乙所示,一束激光從O點由空氣射入厚度均勻的介質,經下表面反射后,從上面的A點射出。已知入射角為i ,A與O 相距l,介質的折射率為n,試求介質的厚度d. 

 

C.(選修模塊3-5)(12分)

(1)研究光電效應電路如圖所示,用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K),鈉極板發射出的光電子被陽極A吸收,在電路中形成光電流。下列光電流I與AK之間的電壓UAK的關系圖象中,正確的是    

  (2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量,從金屬表面逸出,這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過程中,其動量的大小_______(選填“增大、“減小”或“不變”), 原因是_______。

(3)已知氫原子處在第一、第二激發態的能級分別為-3.4eV和-1.51eV, 金屬鈉的截止頻率為5.53×1014Hz, 普朗克常量h=6.63×10-34Js.請通過計算判斷,氫原子從第二激發態躍遷到第一激發態過程中發出的光照射金屬鈉板, 能否發生光電效應。

 

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選做題:請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,如都作答,則按A、B兩小題評分.
A.(選修模塊33)
(1)下列說法正確的是
 

A.當兩個分子間的分子勢能增大時,分子間作用力一定減小
B.大量分子的集體行為是不規則的,帶有偶然性
C.晶體和非晶體在一定的條件下可以轉化
D.人類利用能源時,是將高品質的能量釋放出來并最終轉化為低品質的內能
(2)一定質量的理想氣體,體積由V1壓縮至V2,第一次是經過一個等溫過程,最終氣體壓強是p1、氣體內能是E1;第二次是經過一個等壓過程,最終氣體壓強是p2、氣體內能是E2;則p1
 
p2,E1
 
E2.(填“>”“=”或“<”)
(3)當把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時,油酸就在水面上散開,油酸分子就立在水面上,形成單分子層油膜,現有按酒精與油酸的體積比為m:n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中,還有一個裝有約2cm深水的淺盤,一支滴管,一個量筒.現用滴管從量筒中取V體積的溶液,讓其自由滴出,全部滴完共為N滴.
①用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤,待油酸薄膜穩定后,將薄膜輪廓描繪在坐標紙上,如圖甲所示.(已知坐標紙上每個小方格面積為S,求油膜面積時,半個以上方格面積記為S,不足半個舍去)則油膜面積為
 

②求出估算油酸分子直徑的表達式.
B.(選修模塊34)
(1)下列說法正確的是
 

A.測定某恒星特定元素發出光的頻率,對比地球上該元素的發光頻率,可以推算該恒星遠離地球的速度
B.無線電波沒有偏振現象
C.紅外線比無線電波更容易發生干涉和衍射現象
D.在一個確定的參考系中觀測,運動物體上物理過程的時間進程跟物體運動速度有關
(2)在“研究單擺周期與擺長的關系”實驗中,擺的振幅不要太大,擺線要細些、伸縮性要小,線的長度要盡量
 
(填“長些”或“短些”).懸點要固定,擺長是懸點到
 
的距離.
(3)如圖乙,為一圓柱中空玻璃管,管內徑為R1,外徑為R2,R2=2R1.一束光線在圓柱橫截面內射向玻璃管,為保證在內壁處光不會進入中空部分,問入射角i應滿足什么條件?
C.(選修模塊35)
(1)存在下列事實:①一對高能的γ光子相遇時可能產生一對正負電子;②一個孤立的γ光子不論其頻率多高都不可能產生一對正負電子;③一個高能的γ光子經過重核附近時可能產生一對正負電子;④原子核發生變化時,只發射一些特定頻率的γ光子.關于上述事實下列說法正確的是(電子質量me,光在真空中速度為c,普朗克常量為h)
 

A.事實①表明,微觀世界中的相互作用,只要符合能量守恒的事件就一定能發生
B.事實②說明,動量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍規律
C.事實③中,由于外界重核的參與,系統動量不守恒,而γ光子的頻率需滿足ν≥
mec2
h

D.事實④中表明,原子核的能級也是不連續的
(2)
 
232
90
Th
本身不是易裂變材料,但是一種增殖材料,它能夠吸收慢中子變成
 
233
90
Th
,然后經過
 
 
衰變轉變為易裂變材料鈾的同位素
 
233
92
U

(3)如圖丙為通過某光電管的光電流與兩極間電壓的關系,當用光子能量為4.5eV的藍光照射光電管的陰極K時,對應圖線與橫軸的交點U1=-2.37V.(普朗克常量h=6.63×10-34 J?s,電子電量e=1.6×10-19 C)(以下計算結果保留兩位有效數字) 
①求陰極K發生光電效應的極限頻率.
②當用光子能量為7.0eV的紫外線持續照射光電管的陰極K時,測得飽和電流為0.32μA,求陰極K單位時間發射的光電子數.精英家教網

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第Ⅰ卷(選擇題 共31分)

一、單項選擇題.本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意.

1. 關于科學家和他們的貢獻,下列說法中正確的是[來源:Www..com]

A.安培首先發現了電流的磁效應

B.伽利略認為自由落體運動是速度隨位移均勻變化的運動

C.牛頓發現了萬有引力定律,并計算出太陽與地球間引力的大小

D.法拉第提出了電場的觀點,說明處于電場中電荷所受到的力是電場給予的

2.如圖為一種主動式光控報警器原理圖,圖中R1R2為光敏電阻,R3R4為定值電阻.當射向光敏電阻R1R2的任何一束光線被遮擋時,都會引起警鈴發聲,則圖中虛線框內的電路是

A.與門                  B.或門               C.或非門                  D.與非門

 


3.如圖所示的交流電路中,理想變壓器原線圈輸入電壓為U1,輸入功率為P1,輸出功率為P2,各交流電表均為理想電表.當滑動變阻器R的滑動頭向下移動時

A.燈L變亮                                    B.各個電表讀數均變大

C.因為U1不變,所以P1不變                              D.P1變大,且始終有P1= P2

4.豎直平面內光滑圓軌道外側,一小球以某一水平速度v0A點出發沿圓軌道運動,至B點時脫離軌道,最終落在水平面上的C點,不計空氣阻力.下列說法中不正確的是

A.在B點時,小球對圓軌道的壓力為零

B.BC過程,小球做勻變速運動

C.在A點時,小球對圓軌道壓力大于其重力

D.AB過程,小球水平方向的加速度先增加后減小

5.如圖所示,水平面上放置質量為M的三角形斜劈,斜劈頂端安裝光滑的定滑輪,細繩跨過定滑輪分別連接質量為m1m2的物塊.m1在斜面上運動,三角形斜劈保持靜止狀態.下列說法中正確的是

A.若m2向下運動,則斜劈受到水平面向左摩擦力

B.若m1沿斜面向下加速運動,則斜劈受到水平面向右的摩擦力

C.若m1沿斜面向下運動,則斜劈受到水平面的支持力大于(m1+ m2+Mg

D.若m2向上運動,則輕繩的拉力一定大于m2g

二、多項選擇題.本題共4小題,每小題4分,共計16分.每小題有多個選項符合題意.全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分.

6.木星是太陽系中最大的行星,它有眾多衛星.觀察測出:木星繞太陽作圓周運動的半徑為r1 周期為T1;木星的某一衛星繞木星作圓周運動的半徑為r2、 周期為T2.已知萬有引力常量為G,則根據題中給定條件

A.能求出木星的質量

B.能求出木星與衛星間的萬有引力

C.能求出太陽與木星間的萬有引力

D.可以斷定

7.如圖所示,xOy坐標平面在豎直面內,x軸沿水平方向,y軸正方向豎直向上,在圖示空間內有垂直于xOy平面的水平勻強磁場.一帶電小球從O點由靜止釋放,運動軌跡如圖中曲線.關于帶電小球的運動,下列說法中正確的是

A.OAB軌跡為半圓

B.小球運動至最低點A時速度最大,且沿水平方向

C.小球在整個運動過程中機械能守恒

D.小球在A點時受到的洛倫茲力與重力大小相等

8.如圖所示,質量為M、長為L的木板置于光滑的水平面上,一質量為m的滑塊放置在木板左端,滑塊與木板間滑動摩擦力大小為f,用水平的恒定拉力F作用于滑塊.當滑塊運動到木板右端時,木板在地面上移動的距離為s,滑塊速度為v1,木板速度為v2,下列結論中正確的是

A.上述過程中,F做功大小為            

B.其他條件不變的情況下,F越大,滑塊到達右端所用時間越長

C.其他條件不變的情況下,M越大,s越小

D.其他條件不變的情況下,f越大,滑塊與木板間產生的熱量越多

9.如圖所示,兩個固定的相同細環相距一定的距離,同軸放置,O1、O2分別為兩環的圓心,兩環分別帶有均勻分布的等量異種電荷.一帶正電的粒子從很遠處沿軸線飛來并穿過兩環.則在帶電粒子運動過程中

A.在O1點粒子加速度方向向左

B.從O1O2過程粒子電勢能一直增加

C.軸線上O1點右側存在一點,粒子在該點動能最小

D.軸線上O1點右側、O2點左側都存在場強為零的點,它們關于O1O2連線中點對稱

 


第Ⅱ卷(非選擇題 共89分)

三、簡答題:本題分必做題(第lO、11題)和選做題(第12題)兩部分,共計42分.請將解答填寫在答題卡相應的位置.

必做題

10.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數時,采用如圖所示的裝置,圖中長木板水平固定.

(1)實驗過程中,電火花計時器應接在  ▲  (選填“直流”或“交流”)電源上.調整定滑輪高度,使  ▲ 

(2)已知重力加速度為g,測得木塊的質量為M,砝碼盤和砝碼的總質量為m,木塊的加速度為a,則木塊與長木板間動摩擦因數μ=  ▲ 

(3)如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6為計數點,相鄰兩計數點間還有4個打點未畫出.從紙帶上測出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.則木塊加速度大小a=  ▲  m/s2(保留兩位有效數字).

 


11.為了測量某電池的電動勢 E(約為3V)和內阻 r,可供選擇的器材如下:

A.電流表G1(2mA  100Ω)             B.電流表G2(1mA  內阻未知)

C.電阻箱R1(0~999.9Ω)                      D.電阻箱R2(0~9999Ω)

E.滑動變阻器R3(0~10Ω  1A)         F.滑動變阻器R4(0~1000Ω  10mA)

G.定值電阻R0(800Ω  0.1A)               H.待測電池

I.導線、電鍵若干

(1)采用如圖甲所示的電路,測定電流表G2的內阻,得到電流表G1的示數I1、電流表G2的示數I2如下表所示:

I1(mA)

0.40

0.81

1.20

1.59

2.00

I2(mA)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

 


根據測量數據,請在圖乙坐標中描點作出I1I2圖線.由圖得到電流表G2的內阻等于

  ▲  Ω.

(2)在現有器材的條件下,測量該電池電動勢和內阻,采用如圖丙所示的電路,圖中滑動變阻器①應該選用給定的器材中  ▲  ,電阻箱②選  ▲  (均填寫器材代號).

(3)根據圖丙所示電路,請在丁圖中用筆畫線代替導線,完成實物電路的連接.

 


12.選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評分.)

A.(選修模塊3-3)(12分)

(1)下列說法中正確的是  ▲ 

A.液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離,液體表面存在張力

B.擴散運動就是布朗運動

C.蔗糖受潮后會粘在一起,沒有確定的幾何形狀,它是非晶體

D.對任何一類與熱現象有關的宏觀自然過程進行方向的說明,都可以作為熱力學第二定律的表述

(2)將1ml的純油酸加到500ml的酒精中,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴.現在讓其中一滴落到盛水的淺盤內,待油膜充分展開后,測得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的大小是  ▲  m(保留一位有效數字).

(3)如圖所示,一直立的汽缸用一質量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內壁光滑且缸壁是導熱的,開始活塞被固定,打開固定螺栓K,活塞下落,經過足夠長時間后,活塞停在B點,已知AB=h,大氣壓強為p0,重力加速度為g

①求活塞停在B點時缸內封閉氣體的壓強;

②設周圍環境溫度保持不變,求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內能僅由溫度決定).

B.(選修模塊3-4)(12分)

(1)下列說法中正確的是  ▲ 

A.照相機、攝影機鏡頭表面涂有增透膜,利用了光的干涉原理

B.光照射遮擋物形成的影輪廓模糊,是光的衍射現象

C.太陽光是偏振光

D.為了有效地發射電磁波,應該采用長波發射

(2)甲、乙兩人站在地面上時身高都是L0, 甲、乙分別乘坐速度為0.6c和0.8cc為光速)的飛船同向運動,如圖所示.此時乙觀察到甲的身高L  ▲  L0;若甲向乙揮手,動作時間為t0,乙觀察到甲動作時間為t1,則t1  ▲  t0(均選填“>”、“ =” 或“<”).

(3)x=0的質點在t=0時刻開始振動,產生的波沿x軸正方向傳播,t1=0.14s時刻波的圖象如圖所示,質點A剛好開始振動.

①求波在介質中的傳播速度;

②求x=4m的質點在0.14s內運動的路程.

   C.(選修模塊3-5)(12分)

(1)下列說法中正確的是  ▲ 

A.康普頓效應進一步證實了光的波動特性

B.為了解釋黑體輻射規律,普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的

C.經典物理學不能解釋原子的穩定性和原子光譜的分立特征

D.天然放射性元素衰變的快慢與化學、物理狀態有關

(2)是不穩定的,能自發的發生衰變.

①完成衰變反應方程    ▲ 

衰變為,經過  ▲  α衰變,  ▲  β衰變.

(3)1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核發現質子.科學研究表明其核反應過程是:α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩定的復核,復核發生衰變放出質子,變成氧核.設α粒子質量為m1,初速度為v0,氮核質量為m2,質子質量為m0, 氧核的質量為m3,不考慮相對論效應.

α粒子轟擊氮核形成不穩定復核的瞬間,復核的速度為多大?

②求此過程中釋放的核能.

四、計算題:本題共3小題,共計47分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位.

13.如圖所示,一質量為m的氫氣球用細繩拴在地面上,地面上空風速水平且恒為v0,球靜止時繩與水平方向夾角為α.某時刻繩突然斷裂,氫氣球飛走.已知氫氣球在空氣中運動時所受到的阻力f正比于其相對空氣的速度v,可以表示為f=kvk為已知的常數).則

(1)氫氣球受到的浮力為多大?

(2)繩斷裂瞬間,氫氣球加速度為多大?

(3)一段時間后氫氣球在空中做勻速直線運動,其水平方向上的速度與風速v0相等,求此時氣球速度大。ㄔO空氣密度不發生變化,重力加速度為g).

 


14.如圖所示,光滑絕緣水平面上放置一均勻導體制成的正方形線框abcd,線框質量為m,電阻為R,邊長為L.有一方向豎直向下的有界磁場,磁場的磁感應強度為B,磁場區寬度大于L,左邊界與ab邊平行.線框在水平向右的拉力作用下垂直于邊界線穿過磁場區.

(1)若線框以速度v勻速穿過磁場區,求線框在離開磁場時ab兩點間的電勢差;

(2)若線框從靜止開始以恒定的加速度a運動,經過t1時間ab邊開始進入磁場,求cd邊將要進入磁場時刻回路的電功率;

(3)若線框以初速度v0進入磁場,且拉力的功率恒為P0.經過時間T,cd邊進入磁場,此過程中回路產生的電熱為Q.后來ab邊剛穿出磁場時,線框速度也為v0,求線框穿過磁場所用的時間t

      

15.如圖所示,有界勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直紙面向里,MN為其左邊界,磁場中放置一半徑為R的圓柱形金屬圓筒,圓心OMN的距離OO1=2R,圓筒軸線與磁場平行.圓筒用導線通過一個電阻r0接地,最初金屬圓筒不帶電.現有范圍足夠大的平行電子束以速度v0從很遠處沿垂直于左邊界MN向右射入磁場區,已知電子質量為m,電量為e

(1)若電子初速度滿足,則在最初圓筒上沒有帶電時,能夠打到圓筒上的電子對應MN邊界上O1兩側的范圍是多大?

(2)當圓筒上電量達到相對穩定時,測量得到通過電阻r0的電流恒為I,忽略運動電子間的相互作用,求此時金屬圓筒的電勢φ和電子到達圓筒時速度v(取無窮遠處或大地電勢為零).

(3)在(2)的情況下,求金屬圓筒的發熱功率.

 


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