如图所示,K是一细金属丝电极,A是以K为轴的半径R的圆筒形电极,其内部有沿轴向的均匀磁场。A,K之间接有一个灵敏计G,当波长λ的单色光照射到K上时,G可以测到光电流的大小,如果逐渐加大磁感应强度B,B = B0时恰好光电流为零,试求金属丝K的脱出功。
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(已下线)2021-2022学年高二物理竞赛各章(第13-19章)习题
更新时间:2022/08/04 14:54:44
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,半径为r=0.2m的圆形匀强磁场区域边界跟y轴相切于坐标原点O,磁感应强度B=0.332T,方向垂直纸面向里。在O处有一放射源,可沿纸面向各个方向射出速率均为v=6.4×106m/s的ɑ粒子。已知粒子的质量m=6.64×10-27kg。电荷量q=3.2×10-19C.不计粒子的重力。求粒子在磁场中运动的最长时间。
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中,A2A4与A1A3的夹角为60°.一质量为m、带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区,最后再从A4处射出磁场.已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力).
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐3】如图所示,宽度为两平行竖直边界MN、PQ间有一水平匀强电场,PQ右侧有一半径为的圆形匀强磁场区域,为圆心,磁场方向垂直纸面向里,一质量为,带电量为的粒子在边界MN上的O点由静止释放,经电场加速后,以速度沿轴线进入磁场区域,经磁场边界a点后从磁场区域边界上d点离开磁场,且,不计粒子重力。
(1)求匀强电场的电场强度的大小;
(2)求匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)若在圆形磁场右侧还存在着另一个矩形匀强磁场区域,其左边界与PQ平行,磁场方向垂直于纸面所在平面,粒子经过该磁场偏转后恰好又能回到a点,求矩形磁场的磁感应强度大小。
(1)求匀强电场的电场强度的大小;
(2)求匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)若在圆形磁场右侧还存在着另一个矩形匀强磁场区域,其左边界与PQ平行,磁场方向垂直于纸面所在平面,粒子经过该磁场偏转后恰好又能回到a点,求矩形磁场的磁感应强度大小。
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】一光电管的阴极K用截止频率为ν的金属铯制成,光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U,用波长为λ的单色光射向阴极,产生了光电流,已知普朗克常量为h,电子电荷量为e,真空中的光速为c.求:
(1)金属铯的逸出功W;
(2)光电子到达阳极的最大动能;
(3)用波长为λ的光照射金属的表面,当遏止电压取某个值时,光电流便被截止,当光的波长改变为原波长的,已查明使电流截止的遏止电压必须增大到原值的η倍,试计算原入射光的波长λ。(已知该金属的逸出功为W0)
(1)金属铯的逸出功W;
(2)光电子到达阳极的最大动能;
(3)用波长为λ的光照射金属的表面,当遏止电压取某个值时,光电流便被截止,当光的波长改变为原波长的,已查明使电流截止的遏止电压必须增大到原值的η倍,试计算原入射光的波长λ。(已知该金属的逸出功为W0)
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,是研究光电效应的实验装置,某同学进行了如下操作。(i)用频率为v1的光照射光电管,此时电流表中有电流。调节滑动变阻器,使微安表示数恰好变为0,记下此时电压表的示数U1。 (ii)用频率为v2的光照射光电管,重复(i)中的步骤,记下电压表的示数U2。已知电子的电荷量为e。
(1)滑动头P向b滑动过程中电流表中的电流如何变化?
(2)请根据实验结果推导普朗克常量的计算式。
(1)滑动头P向b滑动过程中电流表中的电流如何变化?
(2)请根据实验结果推导普朗克常量的计算式。
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】不同金属的截止频率( )和逸出功(W)都不同,下表是5种金属的截止频率和逸出功,根据表中的信息回答下列问题
(1)用黄光(频率为5.10×1014~5.25×1014 Hz)分别照在表中的5种金属上,有电子逸出的是哪些?并求出该金属逸出电子的最大初动能。
(2)如果把黄光改为红光(频率为4.05×1014~4.80×1014 Hz),有电子逸出的是哪些?如果把黄光改为紫光(频率为6.80×1014 ~7.90×1014 Hz),有电子逸出的又是哪些?
金属 | 钨 | 钙 | 钠 | 钾 | 铷 |
/(×1014Hz) | 10.95 | 7.73 | 5.56 | 5.44 | 5.15 |
W0/eV | 4.54 | 3.2 | 2.29 | 2.25 | 2.13 |
(2)如果把黄光改为红光(频率为4.05×1014~4.80×1014 Hz),有电子逸出的是哪些?如果把黄光改为紫光(频率为6.80×1014 ~7.90×1014 Hz),有电子逸出的又是哪些?
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适中
(0.65)
【推荐1】在一个密闭的容器中装有放射性同位素氪()气,在温度为20℃时,其压强为1atm. 将容器埋入地下深处,经过22年后取出. 在此期间有些氪经衰变变成铷(),铷最后是固体状态. 现在,在温度仍是20℃时测得容器中的压强为0.25atm,并测得容器中有固体铷,铷的体积与容器体积比较可以忽略不计. 试计算埋入地下时,氪的质量以及氪的半衰期.由于容器是密闭的,而且氪埋入时和取出时都是气体状态,氪衰变成的铷则是固体状态,根据题目给出的数据,列出初、末两状态的克拉珀龙方程,就能把初始埋入地下的氪气质量和摩尔数求出来,进而确定其半衰期.
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适中
(0.65)
【推荐2】有一核反应的反应式为,反应中所有粒子的速度均远小于光速,试问:
(1)它是吸能反应还是放能反应,反应能为多少?
(2)在该核反应中,若静止,入射质子的阈能为多少?阈能是使该核反应能够发生的入射粒子的最小动能(相对实验室参考系).
(3)已知在该反应中入射质子的动能为1.21MeV,若所产生中子的出射方向与质子的入射方向成60.0°角,则该中子的动能为多少?
已知:、、核、核的静止质量分别为,,,,是原子质量单位,对应的能量为931.5MeV. 结果取三位有效数字.
(1)它是吸能反应还是放能反应,反应能为多少?
(2)在该核反应中,若静止,入射质子的阈能为多少?阈能是使该核反应能够发生的入射粒子的最小动能(相对实验室参考系).
(3)已知在该反应中入射质子的动能为1.21MeV,若所产生中子的出射方向与质子的入射方向成60.0°角,则该中子的动能为多少?
已知:、、核、核的静止质量分别为,,,,是原子质量单位,对应的能量为931.5MeV. 结果取三位有效数字.
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适中
(0.65)
【推荐3】在太阳内部存在两个主要的核聚变反应过程:碳循环和质子—质子循环;其中碳循环是贝蒂在1938年提出的,碳循环反应过程如图所示.图中、和分别表示质子、正电子和电子型中微子;粗箭头表示循环反应进行的先后次序.当从循环图顶端开始,质子与核发生反应生成核,反应按粗箭头所示的次序进行,直到完成一个循环后,重新开始下一个循环.已知、和核的质量分别为,和,电子型中微子的质量可以忽略.
(1)写出图中X和Y代表的核素;
(2)写出一个碳循环所有的核反应方程式;
(3)计算完成一个碳循环过程释放的核能.
(1)写出图中X和Y代表的核素;
(2)写出一个碳循环所有的核反应方程式;
(3)计算完成一个碳循环过程释放的核能.
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