题目内容
8．
利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等区域，如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD．下列说法正确的是（ ）| A． | 电势差UCD仅与材料有关 | |
| B． | 仅增大磁感应强度时，电势差UCD变大 | |
| C． | 若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差UCD＞0 | |
| D． | 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平 |
分析 在霍尔元件中，移动的是自由电子，根据左手定则判断出电子所受洛伦兹力方向，从而知道两侧面所带电荷的电性，即可知道C、D两侧面会形成电势差UCD的正负．CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡推导出电势差UCD与什么因素有关．
解答 解：AB、根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，
则有：q$\frac{U}{b}$=qvB，I=nqvS=nqvbc，则：UCD=$\frac{BI}{nqc}$，n由材料决定，故U与材料有关；U还与厚度c成反比，与宽b无关，同时还与磁场B与电流I有关，故A错误、B正确．
C、根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以D表面的电势高，则UCD＜0．故C错误．
D、在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过．故D错误．
故选：B．
点评 解决本题的关键知道霍尔元件中移动的是自由电子，以及自由电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡．
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17．
某同学利用如图所示的装置验证动能定理．将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸．将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并根据落点位置测量同一小球离开斜槽后的竖位移y．改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下：
（1）在安装斜槽时，应注意使斜槽末端O点的切线水平；
（2）已知斜槽倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ，木板与斜槽末端的水平距离为x，小球在离开斜槽后的竖直位移为y，不计小球与水平槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，若动能定理成立则应满足的关系的是H=$\frac{{x}^{2}}{4-4μ\frac{1}{tanθ}}$•$\frac{1}{y}$；
（3）若想利用图角直观得到实验结论，最好应以H为横坐标，以$\frac{1}{y}$为纵坐标，描点作图．
某同学利用如图所示的装置验证动能定理．将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸．将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并根据落点位置测量同一小球离开斜槽后的竖位移y．改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下：| 高度H（h为单位长度） | h | 2h | 3h | 4h | 5h | 6h | 7h | 8h | 9h |
| 竖直位移y/cm | 30.0 | 15.0 | 10.0 | 7.5 | 6.0 | 5.0 | 4.3 | 3.8 | 3.3 |
（2）已知斜槽倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ，木板与斜槽末端的水平距离为x，小球在离开斜槽后的竖直位移为y，不计小球与水平槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，若动能定理成立则应满足的关系的是H=$\frac{{x}^{2}}{4-4μ\frac{1}{tanθ}}$•$\frac{1}{y}$；
（3）若想利用图角直观得到实验结论，最好应以H为横坐标，以$\frac{1}{y}$为纵坐标，描点作图．
18．
德国物理学家弗兰克林和赫兹进行过气体原子激发的实验研究．如图（1）他们在一只阴极射线管中充了要考察的汞蒸气．阴极发射出的电子受阴极K和栅极R之间的电压UR加速，电子到达栅极R时，电场做功eUR．此后电子通过栅极R和阳极A之间的减速电压UA．通过阳极的电流如图（2）所示，随着加速电压增大，阳极电流在短时间内也增大．但是到达一个特定的电压值UR后．观察到电流突然减小．在这个电压值上，电子的能量刚好能够激发和它们碰撞的原子．参加碰撞的电子交出其能量，速度减小，因此到达不了阳极，阳极电流减小．eUR即为基态气体原子的激发能．得到汞原子的各个能级比基态高以下能量值：4.88eV，6.68eV，8.78eV，10.32eV（此为汞原子的电离能）．若一个能量为7.97eV电子进入汞蒸气后测量它的能量可能是（ ）
德国物理学家弗兰克林和赫兹进行过气体原子激发的实验研究．如图（1）他们在一只阴极射线管中充了要考察的汞蒸气．阴极发射出的电子受阴极K和栅极R之间的电压UR加速，电子到达栅极R时，电场做功eUR．此后电子通过栅极R和阳极A之间的减速电压UA．通过阳极的电流如图（2）所示，随着加速电压增大，阳极电流在短时间内也增大．但是到达一个特定的电压值UR后．观察到电流突然减小．在这个电压值上，电子的能量刚好能够激发和它们碰撞的原子．参加碰撞的电子交出其能量，速度减小，因此到达不了阳极，阳极电流减小．eUR即为基态气体原子的激发能．得到汞原子的各个能级比基态高以下能量值：4.88eV，6.68eV，8.78eV，10.32eV（此为汞原子的电离能）．若一个能量为7.97eV电子进入汞蒸气后测量它的能量可能是（ ）| A． | 4.88eV或7.97eV | B． | 4.88eV或6.68eV | ||
| C． | 2.35eV或7.97eV | D． | 1.29eV或3.09eV或7.97eV |
16．
一个质量为m=1kg、直径为d=0.5m、电阻为R=0.98Ω的金属圆环，在方向斜向上且大小为F=10$\sqrt{2}$N的恒力作用下，恰能在磁场中沿水平方向向右运动，磁场在地面上方某区域内的分布情况如图所示，且磁感应强度水平方向的分量Bx的大小只随水平位置变化，其变化的关系为Bx=2（1+$\frac{x}{3}$）T，已知在运动过程中金属圆环所在的平面始终保特竖直，其中沿圆环轴线的磁场方向始终水平．则下列说法正确的是（g=10m/s2．π2=9.8）（ ）
一个质量为m=1kg、直径为d=0.5m、电阻为R=0.98Ω的金属圆环，在方向斜向上且大小为F=10$\sqrt{2}$N的恒力作用下，恰能在磁场中沿水平方向向右运动，磁场在地面上方某区域内的分布情况如图所示，且磁感应强度水平方向的分量Bx的大小只随水平位置变化，其变化的关系为Bx=2（1+$\frac{x}{3}$）T，已知在运动过程中金属圆环所在的平面始终保特竖直，其中沿圆环轴线的磁场方向始终水平．则下列说法正确的是（g=10m/s2．π2=9.8）（ ）| A． | 金属圆环运动过程中，感应电流方向始终为顺时针（沿速度方向观察） | |
| B． | 运动过程，金属圆环的速度将越来越大．但不会超过144m/s | |
| C． | 运动过程，金属圆环的安培力将逐渐为零，最终圆环的加速度为10m/s2 | |
| D． | 运动过程，金属圆环将到达稳定状态，且之后外力F的功率与安培力功率大小相等 |
3．
如图所示，弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，A、B间的距离是20cm，振子由A运动到B的时间是2s，则（ ）
如图所示，弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，A、B间的距离是20cm，振子由A运动到B的时间是2s，则（ ）| A． | 从O→B→O振子做了一次全振动 | |
| B． | 振动周期为2 s，振幅是10 cm | |
| C． | 从B开始经过6 s，振子通过的路程是60 cm | |
| D． | 振子在经过C点时速度大小一定相等，加速度也一定相等 | |
| E． | 从O开始经过3 s，振子的弹性势能最大 |
如图所示，真空中有一折射率n=$\sqrt{3}$、边长为a的正方形透明板ABCD，点光源S位于透明板的对角线所在的直线PP′上，且SA=$\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{8}$a．点光源S朝着AB、AD边同时射出两条光线，入射角均为i=60°，不考虑光的多次反射，最终两出射光线交CP′于S′点（未画出）．已知真空中的光速为c，sin15°=$\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}$．求：
竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p0=75cmHg．
