题目内容

【题目】2019年1月，中国散裂中子源加速器打靶束流功率超过50kW，技术水平达到世界前列，散裂中子源是由加速器提供高能质子轰击重金属靶而产生中子的装置，一能量为109eV的质子打到汞、钨等重核后，导致重核不稳定而放出20～30个中子，大大提高了中子的产生效率。一个高能质子的动量为p0，打到质量为M、原来静止的钨核内，形成瞬时的复合核，然后再散裂出若干中子，已知质子质量为m，普朗克常量为h。

①求复合核的速度v；

②设复合核释放的某个中子的动量为p，求此中子的物质波波长λ。

【答案】① ②

【解析】

①质子打到钨核上过程系统动量守恒，以质子的初速度方向为正方向

由动量守恒定律得：p0＝（m+M）v

解得：

②由德布罗意关系式可知，波长：

练习册系列答案
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【题目】如下图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　）

A. 三个等势面中，a的电势最高

B. 带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大

C. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大

D. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大

【题目】如图所示，光滑水平杆上套一导体圆环，条形磁铁平行于水平杆固定放置，t＝0时刻，导体环在磁铁左侧O点获得一个向右的初速度，经过t0时间停在磁铁右侧O1点，O、O1两点间距离为x0，且两点关于磁铁左右对称。上述过程中，下列描述穿过导体环的磁通量Φ、导体环所受安培力F随位移x变化的关系图线，以及速度v、电流i随时间t变化的关系图线可能正确的是（　　）

A. B.

C. D.

【题目】如图是用高电阻放电法测电容的实验电路图，其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C.该实验的操作步骤如下：

①按电路图接好实验电路;

②接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针接近满刻度，记下这时的电压表读数U0＝6.2 V和微安表读数I0＝490 μA;

③断开电键S并同时开始计时，每隔5 s读一次微安表的读数i,将读数记录在预先设计的表格中;

④根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在坐标纸上描点(图中用“×”表示),则：

(1)根据图示中的描点作出图线_________

(2)图示中i-t图线下所围的“面积”所表示的物理意义是： ______________.

(3)根据以上实验结果和图线，估算当电容器两端电压为U0所带的电量Q0=__________，并计算电容器的电容C=________________.（这两空均保留两位小数）

【题目】如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。A板与静电计金属球相连，静电计的外壳和B板接地，闭合电键S电路达到稳定时，静电计指针偏转一定角度。此时，在A、B板间有一点电荷q（带电量很小）静止在P点，则

A. 增大R1的阻值，点电荷q保持不动，但静电计指针偏角减小

B. 增大R2的阻值，点电荷q保持不动，但静电计指针偏角减小

C. 增大两板间的距离，点电荷q向下运动，但静电计指针偏角不变

D. 断开电键S，A板不动，将B板向下移动时，点电荷q保持不动

【题目】在做《测定金属丝的电阻率》的实验时

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径。如图所示，由图读出金属丝的直径是_______mm。

(2)需要对金属丝的电阻进行测量。已知金属丝的电阻值Rx约为5Ω；一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量，这位同学想使被测电阻Rx两端的电压从零开始调节。他可选用的器材有：

A.直流电源（电动势6V，内阻可不计）

B.直流电流表（量程0~600mA，内阻约为5Ω）

C.直流电流表（量程0~3A，内阻约为0.1Ω）

D.直流电压表（量程0~3V，内阻约为6kΩ）

E.直流电压表（量程0~15V，内阻约为15kΩ）

F.滑动变阻器（10Ω，2A）

G.滑动变阻器（1kΩ，0.5A）

H.电键

I.导线若干

以上器材中电流表选用_______（填序号），电压表选用_______（填序号），滑动变阻器选用_________（填序号）。

(3)在答题卡的方框中画出实验电路图_________________。

【题目】如图所示,半径R=0.5m的绝缘圆形容器左侧有一平行板电容器,电容器内有电场,无磁场，两极板与水平直径平行,下极板刚好在水平半径OA上,下极板有一小孔C。一带正电的粒了从靠近上板处静止释放,经电场加速后从下小孔C处以竖直向下的速度出射,当粒子离开电场后就立即撤掉平行板电容器,同时加上垂直平面向里的匀强磁场B=10-2T。已知粒子的比荷为4108C/kg，C点与圆形容器最左端A距离为d,不计子的重力。求：

(1)当加速电压为U1=200V时,带电粒子在磁场中的运动半径；

(2)如果d=0.2m,为防止粒子打到绝缘容器上,加速电压U应满足什么条件；

(3)将磁场反向,调节加速电压,使粒子能垂直打到绝缘容器壁上,粒子与器壁碰撞后原速反弹且电量不变最后粒子好回到C点,则当d为多大时,粒子回到C点用时最短,最短时间为多少。

【题目】下列说法正确的是( )

A. β衰变现象说明原子核外存在电子

B. 氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子的动能减小

C. 只有入射光的波长大于金属的极限波长，光电效应才能产生

D. α粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的

【题目】如图所示，质量为M的U型金属框M′MNN′，静放在粗糙绝缘水平面上（动摩擦因数为μ），且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。MM′、NN′边相互平行，相距为L，电阻不计且足够长，底边MN垂直于MM′，电阻为r．质量为m的光滑导体棒ab电阻为R，垂直MM′放在框架上，整个装置处于垂直轨道平面向上。磁感应强度大小为B的匀强磁场中。在与ab垂直的水平拉力作用下，ab沿轨道由静止开始做匀加速直线运动，经x距离后撤去拉力，直至最后停下，整个过程中框架恰好没动。若导体棒ab与MM′、NN′始终保持良好接触，求：

（1）加速过程中通过导体棒ab的电量q；

（2）导体棒ab的最大速度vm以及匀加速阶段的加速度；

（3）导体棒ab走过的总位移。

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