如图所示,在同一水平面的两导轨相互平行,相距2m并处于竖直向上的磁感应强度B为0.75T的匀强磁场中,一根质量为3.0kg的金属杆放在导轨上且与导轨垂直,当金属棒中通如图所示的电流为5A时,金属棒恰好做匀速直线运动,求:()(1)导轨与金属棒间的动摩擦因数;(2)保持气体条件不变,通入金属棒中电流变为9A瞬间,金属棒加速度的大小;(3)保持气体条件不变,将两导轨的右端抬高,使其与水平方向夹角为45°,若要仍使金属棒保持静止且与导轨间无摩擦力,金属棒中的电流。
如图所示,质量是20kg的小车,在一个与斜面平行的200N的拉力作用下,由静止开始前进了3m,斜面的倾角为300,小车与斜面间的摩擦力忽略不计.求这一过程物体的重力势能增加了多少?物体的动能增加了多少?
(19分)某种元素的原子能级图如下图甲所示,当大量处于n = 4能级的原子自发向n = 2的低能级发生能级跃迁时,会发出各种不同频率的光子,试求:(1)从n = 4能级向n = 2能级跃迁,总共发出多少种光子?(2)计算(1)问所得到的光子中能量最低的光子的频率.(结果保留一位小数,普朗克常数h = 6.63×10-34J·S)(3)若用(1)问得到的这些光当中频率较高的两种光(假定命名叫A、B光)来做双缝干涉实验(如下图乙),当用高频率的A光做实验时,在屏幕上的P点出现二级亮纹(规定中央亮纹为0级亮纹).不改变实验装置任何部分,换用低频率的B光再做此实验时,P点将出现什么条纹?(要求:先用物理量的字母运算,表达出用B光做实验时应该是亮纹或暗纹的计算式,再代值计算得出数据结果,最后用文字说明是亮纹还是暗纹.即中间过程一律不代值计算)
(17分) 麦克斯韦在1865年发表的(电磁场的动力学理论)一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性,即光是电磁波.(1)一单色光波在折射率为1.5的介质中传播,某时刻电场横波图象如图1所示.求该光波的频率.(2)图2表示一截面为直角三角形的棱镜ABC,∠A = 30o,斜边AB=a.棱镜材料的折射率为n =.在此截面所在的平面内,一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜,求射出的点的位置(要求作出光路图,不考虑光线沿原路返回的情况).
(13分) 如图所示的光电管实验当中,当用波长136.4nm的光照在K上时,调节滑动变阻器,当电压表读数为6.60V时,灵敏电流表读数为零.改用波长65.2nm的光照在K上时,调节滑动变阻器,当电压表读数为16.50V时,灵敏电流表读数为零.求普朗克常量和K的逸出功.
(10分) 一点光源以功率P向外发出波长为λ的单色光,以h表示普朗克恒量,c表示光速.(1)求光源每秒种发出的光子数目.(2)若能引起视觉反映的光的最小强度是人的视网膜每秒钟单位面积上获得n个光子的能量.求当人距离光源多远时将看不到光源.