【题目】如图所示,真空中,垂直于纸面向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在(含边界),两圆的半径分别为R、3R,圆心为O。一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度v1射入磁场,其运动轨迹如图,轨迹所对的圆心角为120°。若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时,不论其入射方向如何,都不可能进入小圆内部区域,则v1:v2至少为
A. B. C. D. 2
【题目】光电效应的发现使人们对光有了新的认识。用图(a)装置观察光电效应,将不带电的锌板与验电器相连,验电器箔片闭合;用弧光灯发出的紫外线照射锌板,发现验电器箔片张开。已知锌的逸出功为3.34eV,原子的能级图如图(b)所示。下列说法正确的( )
A.紫外线照射锌板时,锌板失去电子带正电,验电器箔片得到电子带负电
B.若用光子能量为1.82eV的某单色光照射锌板,只要照射足够长的时间,验电器箔片也一定会张开
C.用大量处于n=4能级氢原子发出的光照射锌板,逸出光电子的最大初动能为9.41eV
D.用大量处于n=4能级的氢原子发出的光照射锌板,其中有4种频率的光可以使锌板发生光电效应
【题目】如图甲,半径为R的圆形区域内(包括圆边界)有方向垂直纸面的匀强磁场,圆形区域右侧放置两块水平正对的金属板a和b,两金属板的中心线O1O2与圆形区域的圆心O在同一水平线上。在圆上P点有一电子源,P点位于O点正下方,电子源在纸面内向圆形区域各个方向均匀发射速率均为v0的电子;其中沿PO方向射入磁场的电子在t=0时刻沿两板中心线O1O2射入两板间,同时在两板间加上如图乙所示的交变电压,电子最后恰好从a板的右边缘平行极板射出。金属板板长和板间距都等于2R,电子的质量为m、电荷量为e,忽略电子的重力和相互间的作用力。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)求交变电压U0大小应满足的关系;
(3)若在两板间改加上的恒定电压,电子源发射一定数量的电子后停止发射,求打在下极板板长中点两侧的电子数之比。
【题目】如图,长度L=4.5m的水平桌面左右两端各静置大小相同的小球a、b,在桌面右下方适当位置放置倾角θ=30°的斜面,小球b的质量为0.3kg小球a在恒定水平推力F作用下以a0=4m/s2的加速度向右运动,在小球a即将要与小球b碰撞时撤去推力F;两小球碰撞后,小球a的动能减少为原来的四分之一,且刚好能返回到桌面左端;小球b落到斜面上的P1点,与斜面碰撞后水平向右飞出,然后落到斜面上的P2点。已知小球与斜面碰撞前后速度与斜面的夹角相等,两球均可视为质点,两小球间碰撞以及小球b与斜面间的碰撞均为完全弹性碰撞,且碰撞时间极短,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)两小球碰撞后,小球a的速度大小;
(2)推力F的大小;
(3)小球b在斜面上的两个落点P1、P2间的距离。
【题目】各学校复学后需要做好防疫消毒工作,如图为某校使用的气压式喷壶,该喷壶的容积为3L,壶内气体压强至少达到2.0×105Pa,才能将壶内消毒液呈雾状喷出;现向喷壶内注入2L消毒液,并拧紧壶盖,然后向壶内打气,每次打气能将压强、体积的空气打入壶内,打气过程中壶内气体温度一直与外界温度相同,不计细管的体积,大气压强。
(1)要使喷壶中的消毒液呈雾状喷出,至少需要打气多少次;
(2)若经过多次打气,壶内空气压强达到5.0×105Pa,要将药液呈雾状喷出,最多能喷出多少升消毒液?
【题目】继港珠澳大桥后,南沙大桥于2019年4月2日正式通车,其中坭洲水道桥以1688米跨径位列钢箱梁悬索桥世界第一,跨径为世界第二。为了保障跨海大桥的稳定性,地基会打的比较深,建造大桥的钢管桩需要用一个重达几十吨的大锤准确无误的锤入海底。如图甲所示为某桩机的示意图。桥梁建造的某次施工中所用夯锤的质量m=12.4吨,夯锤每次被提升到距离桩顶H=5m后由静止释放夯锤自由下落,与管桩碰撞后以相同的速度向下运动,管桩进入地面后所受阻力f与深度h的关系如图乙所示,已知管桩质量M=49.6吨,重力加速度g=10m/s2。
(1)求第一次与管桩碰撞后夯锤的速度大小;
(2)若第一夯打完后管桩进入地面的深度为0.8m,求图像乙中的斜率k。
【题目】电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化,它与计算机相连,可以显示出电流随时间变化的I-t图像。如图甲所示连接电路。直流电源电动势9V,内阻可忽略,电容器选用电容较大的电解电容器。先使开关S与1端相连,电源向电容器充电然后把开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机。屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙所示。
(1)在如图乙所示的I-t图像中用阴影标记面积的物理意义是______________________;
(2)根据I-t图像估算当电容器开始放电时所带的电量q0=___________,并计算电容器的电容C=___________;(均保留两位有效数字)
(3)如果不改变电路其他参数,只减小电阻R,充电时I-t曲线与横轴所围成的面积将___________(填“增大”“不变”或“变小”);充电时间将___________(填“变长”“不变”或“变短”);简要说明原因___________。
【题目】小鸣同学组装了一套实验装置如图甲所示,拉力传感器竖直固定,一根不可伸长的细线上端固定在传感器的挂钩上,下端系着小钢球,钢球底部固定有遮光片,拉力传感器正下方安装有光电门,钢球经过最低点时遮光片恰能通过光电门。已知当地的重力加速度大小为g。小鸣进行了下列实验步骤:
(1)用游标卡尺测遮光片宽度d,如图乙所示,读数___________mm;
(2)拉起钢球使细线与竖直方向成不同的角度,钢球由静止释放后均在竖直平面内运动,记录遮光片每次通过光电门的遮光时间和对应的拉力传感器示数F;根据记录数据描绘出如图丙所示的图象,a是已知量。通过图丙中的信息可以求哪个物理量?___________;该物理量的表达式为___________(用题目中所给符号表示)。
【题目】化工厂废水排放对环境造成的污染危害很大,为测量排污流量Q,人们在排污管道上安装流量计,流量为单位时间内流过管道横截面的液体的体积,如图为流量计的示意图。左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c,所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N,污水充满管道从左向右匀速流动,污水流过管道时受到的阻力大小f=kLv2,k是比例系数,L为管道长度,v为污水的流速,测得M、N间电势差为U。下列说法正确的是( )
A.电压U与污水中离子浓度有关
B.污水的流量
C.左、右两侧管口的压强差
D.金属板M的电势高于金属板N的电势
【题目】2020年6月23日,我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第55颗导航卫星,至此北斗全球卫星导航系统星座部署全面完成。北斗导航系统第41颗卫星为地球同步轨道卫星,第49颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星,它们的轨道半径约为4.2×107m,运行周期都等于地球的自转周期24h。倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角,如图所示。已知引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2,下列说法正确的是( )
A.根据题目数据可估算出地球的质量
B.同步轨道卫星可能经过北京上空
C.倾斜地球同步轨道卫星一天2次经过赤道正上方同一位置
D.倾斜地球同步轨道卫星的运行速度大于第一宇宙速度