(12分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d="40" cm。电源电动势E=24V,内电阻r="1" Ω,电阻R="15" Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0="4" m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力。当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时,两平行金属板A、B间的电压是多少?若小球恰能到达A板,则滑动变阻器接入电路的阻值应为多大?(取g="10" m/s2)
如图所示,一辆上表面光滑的平板小车长,车上左侧有一挡板,紧靠挡板处有一可看成质点的小球。开始时,小车与小球一起在水平面上向右做匀速运动,速度大小为。某时刻小车开始刹车,加速度。经过一段时间,小球从小车右端滑出并落到地面上。求: (1)从刹车开始到小球离开小车所用时间; (2)小球离开小车后,又运动了落地。小球落地时落点离小车右端多远?
[物理选修3-5模块] (1)已知金属钙的逸出功为2.7eV,氢原子的能级图如图所示,一群氢原子处于量子数n=4能级状态,则()
(2)云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中,一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次衰变,粒子的质量为m,带电量为q,其运动轨迹在与磁场垂直的平面内,现测得粒子运动的轨道半径为R,试求在衰变过程中的质量亏损。(注:涉及动量问题时,亏损的质量可忽略不计)
[物理选修3-4模块] (1)如图所示是一列简谐横波在t=0时的波形图,若波的传播速度为2m/s,P点向上振动,则下列说法中正确的是()
(2)如图所示,AOB为半圆形玻璃砖截面,玻璃的折射率为,现有一束平行光线以45°角入射到AB面上后,经折射从半圆面上的部分位置射出。试求半圆柱面能被照亮的部分与整个半圆柱面的面积之比。
[物理选修3-3模块] (1)一定质量的非理想气体体积膨胀对外做了4×103J功的同时,又从外界吸收了2.4×103J的热量,则在该过程中,气体内能的增量△U=______J,气体的分子势能和分子动能分别__________、________(填“增加”“减小”或“不变”)。 (2)如图所示,一圆筒形汽缸静止于地面上,汽缸的质量为M,活塞(连同手柄)的质量为m,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为p0,平衡的汽缸内的容积为V。现用手握住活塞手柄缓慢向上提。设汽缸足够长,在整个上提过程中气体的温度保持不变,不计汽缸内气体的重力与活塞与汽缸壁间的摩擦,求汽缸刚提离地面时活塞上升的距离。
如图,在x>0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场,电场强度E=10N/C;在x<0的空间中,存在垂直xy平面方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,一带负电的粒子(比荷q/m=160C/kg),在x=0.06m处的d点以v0=8m/s的初速度沿y轴正方向开始运动,不计带电粒子的重力。求: (1)带电粒子开始运动后第一次通过y轴的速度大小和方向; (2)带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场; (3)带电粒子运动的周期。