②設(shè)A.B兩物塊碰撞前后兩物塊組成的系統(tǒng)的機(jī)械能分別為E1和E2.機(jī)械能的損失為.根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請(qǐng)選定其中兩題,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評(píng)分.

A.(選修模塊3—3)(12分)

(1)利用油酸在水面上形成一單分子層油膜的實(shí)驗(yàn),估測分子直徑的大小.有以下的實(shí)驗(yàn)步驟:

A、在邊長約40cm的淺盤里倒入自來水,深約2cm,將少許痱子粉均勻地輕輕撒在水面上;

B、將5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中,蓋上蓋并搖動(dòng),使油酸均勻溶解形成油酸酒精溶液,讀出該溶液的體積為V(mL)

C、用滴管往盤中水面上滴1滴油酸酒精溶液.由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是該滴中的油酸就在水面上散開,形成油酸薄膜;

D、用滴管將油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中,記下當(dāng)杯中溶液達(dá)到1 mL時(shí)的總滴數(shù)n;

E、取下玻璃板放在方格紙上,量出該單分子層油酸膜的面積S(cm2).

F、將平板玻璃放在淺方盤上,待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后可認(rèn)為已形成單分子層油酸膜.用彩筆將該單分子層油酸膜的輪廓畫在玻璃板上.

   ①完成該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟順序應(yīng)該是     ▲      .

   ②在估算油酸分子直徑大小時(shí),可將分子看成球形.用以上實(shí)驗(yàn)步驟中的數(shù)據(jù)和符號(hào)表示,油酸分子直徑的大小約為d   ▲   cm.

(2)在油膜法測分子直徑的實(shí)驗(yàn)中,用盆口直徑為0.4m的面盆盛水,要讓油酸滴在水面上散成單分子的油酸膜,那么油酸體積不能大于多少   ▲    m3,實(shí)驗(yàn)中可以先把油酸稀釋成油酸溶液,再用特制滴管把這種油酸滴1滴到水面上.若測得1mL油酸溶液為120滴,那么1mL油酸至少應(yīng)稀釋成

   ▲   mL的油酸溶液.

 

(3)質(zhì)量為6.0kg、溫度為-20oC的冰全部變成30oC的水,后在常溫下(30oC)全部蒸發(fā)為水蒸氣,整個(gè)過程需要吸收多少熱量?(設(shè)水在常溫下的汽化熱為L =2.4×106J/kg,冰的比熱容為2.1×103J/kgoC,水的比熱容為4.2×103J/kgoC,冰的熔化熱為=3.34×105J/kg)

B.(選修模塊3—4)(12分)

(1)在以下各種說法中,正確的是   ▲   

A.一單擺做簡諧運(yùn)動(dòng),擺球的運(yùn)動(dòng)周期不隨擺角和擺球質(zhì)量的改變而改變

B.光的偏振現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性,實(shí)際上,所有波動(dòng)形式都可以發(fā)生偏振現(xiàn)象.

C.橫波在傳播過程中,波峰上的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到相鄰的波峰所用的時(shí)間為一個(gè)周期

D.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場

E.在光的雙逢干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由紅光改為綠光,則干涉條紋間距變窄

F.真空中光速在不同的慣性參考系中都是相同的,與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系

G.火車過橋要慢行,目的是使驅(qū)動(dòng)力頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率,以免發(fā)生共振損壞橋梁

H.光導(dǎo)纖維有很多的用途,它由內(nèi)芯和外套兩層組成,外套的折射率比內(nèi)芯要大

(2)有兩個(gè)同學(xué)利用假期分別去參觀北大和南大的物理實(shí)驗(yàn)室,各自在那里利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”,他們通過校園網(wǎng)交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并由計(jì)算機(jī)繪制了T2L圖像,如圖甲所示.去北大的同學(xué)所測實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖線是 ▲   (選填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)繪制了兩種單擺的振動(dòng)圖像(如圖乙所示),由圖可知,兩單擺擺長之比   ▲   

 

 

 

 

 

 

 


(3)如圖所示,一截面為正三角形的棱鏡,其折射率為.今有一束單色光

射到它的一個(gè)側(cè)面,經(jīng)折射后與底邊平行,再射向另一側(cè)面后射出.試求 

出射光線相對(duì)于第一次射向棱鏡的入射光線偏離了多少角度?

C.(選修模塊3—5)(12分)

(1)下列說法正確的是   ▲ 

 A、太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)

 B、湯姆生發(fā)現(xiàn)電子,表明原子具有核式結(jié)構(gòu)

 C、一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng),是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL太短

 D、按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí),電子的動(dòng)能減小,原子總能量增大

 E、E=mc2表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比

 F、 β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的

(2)在光滑的水平面上有甲、乙兩個(gè)物體發(fā)生正碰,已知甲的質(zhì)量為1kg,乙的質(zhì)量為3kg,碰前碰后的位移時(shí)間圖像如圖所示,碰后乙的圖像沒畫,則碰后乙的速度大小為  ▲  m/s,碰撞前后乙的速度方向   ▲  (填“變”、“不變”)

(3)從某金屬表面逸出光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率的圖像如下圖所示,則這種金屬的截止頻率是________HZ;普朗克常量是 ____Js.

 

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 【選做題】本題包括A、B、C三小題,請(qǐng)選定其中兩題,并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評(píng)分.

A.(選修模塊3—3)(12分)

(1)利用油酸在水面上形成一單分子層油膜的實(shí)驗(yàn),估測分子直徑的大。幸韵碌膶(shí)驗(yàn)步驟:

A、在邊長約40cm的淺盤里倒入自來水,深約2cm,將少許痱子粉均勻地輕輕撒在水面上;

B、將5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中,蓋上蓋并搖動(dòng),使油酸均勻溶解形成油酸酒精溶液,讀出該溶液的體積為V(mL)

C、用滴管往盤中水面上滴1滴油酸酒精溶液.由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是該滴中的油酸就在水面上散開,形成油酸薄膜;

D、用滴管將油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中,記下當(dāng)杯中溶液達(dá)到1 mL時(shí)的總滴數(shù)n;

E、取下玻璃板放在方格紙上,量出該單分子層油酸膜的面積S(cm2).

F、將平板玻璃放在淺方盤上,待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后可認(rèn)為已形成單分子層油酸膜.用彩筆將該單分子層油酸膜的輪廓畫在玻璃板上.

   ①完成該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟順序應(yīng)該是      ▲      .

   ②在估算油酸分子直徑大小時(shí),可將分子看成球形.用以上實(shí)驗(yàn)步驟中的數(shù)據(jù)和符號(hào)表示,油酸分子直徑的大小約為d   ▲   cm.

(2)在油膜法測分子直徑的實(shí)驗(yàn)中,用盆口直徑為0.4m的面盆盛水,要讓油酸滴在水面上散成單分子的油酸膜,那么油酸體積不能大于多少   ▲    m3,實(shí)驗(yàn)中可以先把油酸稀釋成油酸溶液,再用特制滴管把這種油酸滴1滴到水面上.若測得1mL油酸溶液為120滴,那么1mL油酸至少應(yīng)稀釋成

   ▲   mL的油酸溶液.

 

(3)質(zhì)量為6.0kg、溫度為-20oC的冰全部變成30oC的水,后在常溫下(30oC)全部蒸發(fā)為水蒸氣,整個(gè)過程需要吸收多少熱量?(設(shè)水在常溫下的汽化熱為L =2.4×106J/kg,冰的比熱容為2.1×103J/kgoC,水的比熱容為4.2×103J/kgoC,冰的熔化熱為=3.34×105J/kg)

B.(選修模塊3—4)(12分)

(1)在以下各種說法中,正確的是    ▲   

A.一單擺做簡諧運(yùn)動(dòng),擺球的運(yùn)動(dòng)周期不隨擺角和擺球質(zhì)量的改變而改變

B.光的偏振現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性,實(shí)際上,所有波動(dòng)形式都可以發(fā)生偏振現(xiàn)象.

C.橫波在傳播過程中,波峰上的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到相鄰的波峰所用的時(shí)間為一個(gè)周期

D.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場

E.在光的雙逢干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由紅光改為綠光,則干涉條紋間距變窄

F.真空中光速在不同的慣性參考系中都是相同的,與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系

G.火車過橋要慢行,目的是使驅(qū)動(dòng)力頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率,以免發(fā)生共振損壞橋梁

H.光導(dǎo)纖維有很多的用途,它由內(nèi)芯和外套兩層組成,外套的折射率比內(nèi)芯要大

(2)有兩個(gè)同學(xué)利用假期分別去參觀北大和南大的物理實(shí)驗(yàn)室,各自在那里利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”,他們通過校園網(wǎng)交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并由計(jì)算機(jī)繪制了T2L圖像,如圖甲所示.去北大的同學(xué)所測實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖線是  ▲   (選填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)繪制了兩種單擺的振動(dòng)圖像(如圖乙所示),由圖可知,兩單擺擺長之比    ▲   

 

 

 

 

 

 

 


(3)如圖所示,一截面為正三角形的棱鏡,其折射率為.今有一束單色光

射到它的一個(gè)側(cè)面,經(jīng)折射后與底邊平行,再射向另一側(cè)面后射出.試求 

出射光線相對(duì)于第一次射向棱鏡的入射光線偏離了多少角度?

C.(選修模塊3—5)(12分)

(1)下列說法正確的是   ▲ 

 A、太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)

 B、湯姆生發(fā)現(xiàn)電子,表明原子具有核式結(jié)構(gòu)

 C、一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng),是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL太短

 D、按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí),電子的動(dòng)能減小,原子總能量增大

 E、E=mc2表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比

 F、 β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的

(2)在光滑的水平面上有甲、乙兩個(gè)物體發(fā)生正碰,已知甲的質(zhì)量為1kg,乙的質(zhì)量為3kg,碰前碰后的位移時(shí)間圖像如圖所示,碰后乙的圖像沒畫,則碰后乙的速度大小為  ▲  m/s,碰撞前后乙的速度方向   ▲  (填“變”、“不變”)

(3)從某金屬表面逸出光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率的圖像如下圖所示,則這種金屬的截止頻率是________HZ;普朗克常量是  ____Js.

 

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物理小組利用頻閃照相和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn). 步驟如下:

①用天平測出滑塊A、B的質(zhì)量分別為200g和300g

②安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平;

③向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣;

④把A、B兩滑塊放到導(dǎo)軌上,并給他們一個(gè)初速度,同時(shí)開始閃光照相,閃光的時(shí)間間隔設(shè)定為Δt=0.2s. 照片如題6圖3所示:

該組同學(xué)結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程和圖像分析知:該圖像是閃光4次攝得的照片,在這4次閃光的瞬間,A、B兩滑塊均在0--80cm刻度范圍內(nèi); 第一次閃光時(shí),滑塊A恰好通過x=55cm處,滑塊B恰好通過x=70cm處; 碰撞后有一個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài). 請(qǐng)問:

a.以上情況說明碰后   (選填A(yù)或B)物體靜止,滑塊碰撞位置發(fā)生在   cm處;

b.滑塊碰撞時(shí)間發(fā)生在第一次閃光后      s;

c設(shè)向右為正方向,試分析碰撞前兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是      kg·m/s,碰撞后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是          kg·m/s,以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明在碰撞過程中保持不變的物理量是          . 

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第九部分 穩(wěn)恒電流

第一講 基本知識(shí)介紹

第八部分《穩(wěn)恒電流》包括兩大塊:一是“恒定電流”,二是“物質(zhì)的導(dǎo)電性”。前者是對(duì)于電路的外部計(jì)算,后者則是深入微觀空間,去解釋電流的成因和比較不同種類的物質(zhì)導(dǎo)電的情形有什么區(qū)別。

應(yīng)該說,第一塊的知識(shí)和高考考綱對(duì)應(yīng)得比較好,深化的部分是對(duì)復(fù)雜電路的計(jì)算(引入了一些新的處理手段)。第二塊雖是全新的內(nèi)容,但近幾年的考試已經(jīng)很少涉及,以至于很多奧賽培訓(xùn)資料都把它刪掉了。鑒于在奧賽考綱中這部分內(nèi)容還保留著,我們還是想粗略地介紹一下。

一、歐姆定律

1、電阻定律

a、電阻定律 R = ρ

b、金屬的電阻率 ρ = ρ0(1 + αt)

2、歐姆定律

a、外電路歐姆定律 U = IR ,順著電流方向電勢降落

b、含源電路歐姆定律

在如圖8-1所示的含源電路中,從A點(diǎn)到B點(diǎn),遵照原則:①遇電阻,順電流方向電勢降落(逆電流方向電勢升高)②遇電源,正極到負(fù)極電勢降落,負(fù)極到正極電勢升高(與電流方向無關(guān)),可以得到以下關(guān)系

UA ? IR ? ε ? Ir = UB 

這就是含源電路歐姆定律。

c、閉合電路歐姆定律

在圖8-1中,若將A、B兩點(diǎn)短接,則電流方向只可能向左,含源電路歐姆定律成為

UA + IR ? ε + Ir = UB = UA

 ε = IR + Ir ,或 I = 

這就是閉合電路歐姆定律。值得注意的的是:①對(duì)于復(fù)雜電路,“干路電流I”不能做絕對(duì)的理解(任何要考察的一條路均可視為干路);②電源的概念也是相對(duì)的,它可以是多個(gè)電源的串、并聯(lián),也可以是電源和電阻組成的系統(tǒng);③外電阻R可以是多個(gè)電阻的串、并聯(lián)或混聯(lián),但不能包含電源。

二、復(fù)雜電路的計(jì)算

1、戴維南定理:一個(gè)由獨(dú)立源、線性電阻、線性受控源組成的二端網(wǎng)絡(luò),可以用一個(gè)電壓源和電阻串聯(lián)的二端網(wǎng)絡(luò)來等效。(事實(shí)上,也可等效為“電流源和電阻并聯(lián)的的二端網(wǎng)絡(luò)”——這就成了諾頓定理。)

應(yīng)用方法:其等效電路的電壓源的電動(dòng)勢等于網(wǎng)絡(luò)的開路電壓,其串聯(lián)電阻等于從端鈕看進(jìn)去該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源為零值時(shí)的等效電阻。

2、基爾霍夫(克?品颍┒

a、基爾霍夫第一定律:在任一時(shí)刻流入電路中某一分節(jié)點(diǎn)的電流強(qiáng)度的總和,等于從該點(diǎn)流出的電流強(qiáng)度的總和。

例如,在圖8-2中,針對(duì)節(jié)點(diǎn)P ,有

I2 + I3 = I1 

基爾霍夫第一定律也被稱為“節(jié)點(diǎn)電流定律”,它是電荷受恒定律在電路中的具體體現(xiàn)。

對(duì)于基爾霍夫第一定律的理解,近來已經(jīng)拓展為:流入電路中某一“包容塊”的電流強(qiáng)度的總和,等于從該“包容塊”流出的電流強(qiáng)度的總和。

b、基爾霍夫第二定律:在電路中任取一閉合回路,并規(guī)定正的繞行方向,其中電動(dòng)勢的代數(shù)和,等于各部分電阻(在交流電路中為阻抗)與電流強(qiáng)度乘積的代數(shù)和。

例如,在圖8-2中,針對(duì)閉合回路① ,有

ε3 ? ε2 = I3 ( r3 + R2 + r2 ) ? I2R2 

基爾霍夫第二定律事實(shí)上是含源部分電路歐姆定律的變體(☆同學(xué)們可以列方程 UP = … = UP得到和上面完全相同的式子)。

3、Y?Δ變換

在難以看清串、并聯(lián)關(guān)系的電路中,進(jìn)行“Y型?Δ型”的相互轉(zhuǎn)換常常是必要的。在圖8-3所示的電路中

☆同學(xué)們可以證明Δ→ Y的結(jié)論…

Rc = 

Rb = 

Ra = 

Y→Δ的變換稍稍復(fù)雜一些,但我們?nèi)匀豢梢缘玫?/p>

R1 = 

R2 = 

R3 = 

三、電功和電功率

1、電源

使其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。如發(fā)電機(jī)、電池等。發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽桓呻姵、蓄電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽还怆姵厥菍⒐饽苻D(zhuǎn)變?yōu)殡娔;原子電池是將原子核放射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔;在電子設(shè)備中,有時(shí)也把變換電能形式的裝置,如整流器等,作為電源看待。

電源電動(dòng)勢定義為電源的開路電壓,內(nèi)阻則定義為沒有電動(dòng)勢時(shí)電路通過電源所遇到的電阻。據(jù)此不難推出相同電源串聯(lián)、并聯(lián),甚至不同電源串聯(lián)、并聯(lián)的時(shí)的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的值。

例如,電動(dòng)勢、內(nèi)阻分別為ε1 、r1和ε2 、r2的電源并聯(lián),構(gòu)成的新電源的電動(dòng)勢ε和內(nèi)阻r分別為(☆師生共同推導(dǎo)…)

ε = 

r = 

2、電功、電功率

電流通過電路時(shí),電場力對(duì)電荷作的功叫做電功W。單位時(shí)間內(nèi)電場力所作的功叫做電功率P 。

計(jì)算時(shí),只有W = UIt和P = UI是完全沒有條件的,對(duì)于不含源的純電阻,電功和焦耳熱重合,電功率則和熱功率重合,有W = I2Rt = t和P = I2R = 。

對(duì)非純電阻電路,電功和電熱的關(guān)系依據(jù)能量守恒定律求解。 

四、物質(zhì)的導(dǎo)電性

在不同的物質(zhì)中,電荷定向移動(dòng)形成電流的規(guī)律并不是完全相同的。

1、金屬中的電流

即通常所謂的不含源純電阻中的電流,規(guī)律遵從“外電路歐姆定律”。

2、液體導(dǎo)電

能夠?qū)щ姷囊后w叫電解液(不包括液態(tài)金屬)。電解液中離解出的正負(fù)離子導(dǎo)電是液體導(dǎo)電的特點(diǎn)(如:硫酸銅分子在通常情況下是電中性的,但它在溶液里受水分子的作用就會(huì)離解成銅離子Cu2+和硫酸根離子S,它們?cè)陔妶隽Φ淖饔孟露ㄏ蛞苿?dòng)形成電流)。

在電解液中加電場時(shí),在兩個(gè)電極上(或電極旁)同時(shí)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的過程叫作“電解”。電解的結(jié)果是在兩個(gè)極板上(或電極旁)生成新的物質(zhì)。

液體導(dǎo)電遵從法拉第電解定律——

法拉第電解第一定律:電解時(shí)在電極上析出或溶解的物質(zhì)的質(zhì)量和電流強(qiáng)度、跟通電時(shí)間成正比。表達(dá)式:m = kIt = KQ (式中Q為析出質(zhì)量為m的物質(zhì)所需要的電量;K為電化當(dāng)量,電化當(dāng)量的數(shù)值隨著被析出的物質(zhì)種類而不同,某種物質(zhì)的電化當(dāng)量在數(shù)值上等于通過1C電量時(shí)析出的該種物質(zhì)的質(zhì)量,其單位為kg/C。)

法拉第電解第二定律:物質(zhì)的電化當(dāng)量K和它的化學(xué)當(dāng)量成正比。某種物質(zhì)的化學(xué)當(dāng)量是該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M(克原子量)和它的化合價(jià)n的比值,即 K =  ,而F為法拉第常數(shù),對(duì)任何物質(zhì)都相同,F(xiàn) = 9.65×104C/mol 。

將兩個(gè)定律聯(lián)立可得:m = Q 。

3、氣體導(dǎo)電

氣體導(dǎo)電是很不容易的,它的前提是氣體中必須出現(xiàn)可以定向移動(dòng)的離子或電子。按照“載流子”出現(xiàn)方式的不同,可以把氣體放電分為兩大類——

a、被激放電

在地面放射性元素的輻照以及紫外線和宇宙射線等的作用下,會(huì)有少量氣體分子或原子被電離,或在有些燈管內(nèi),通電的燈絲也會(huì)發(fā)射電子,這些“載流子”均會(huì)在電場力作用下產(chǎn)生定向移動(dòng)形成電流。這種情況下的電流一般比較微弱,且遵從歐姆定律。典型的被激放電情形有

b、自激放電

但是,當(dāng)電場足夠強(qiáng),電子動(dòng)能足夠大,它們和中性氣體相碰撞時(shí),可以使中性分子電離,即所謂碰撞電離。同時(shí),在正離子向陰極運(yùn)動(dòng)時(shí),由于以很大的速度撞到陰極上,還可能從陰極表面上打出電子來,這種現(xiàn)象稱為二次電子發(fā)射。碰撞電離和二次電子發(fā)射使氣體中在很短的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了大量的電子和正離子,電流亦迅速增大。這種現(xiàn)象被稱為自激放電。自激放電不遵從歐姆定律。

常見的自激放電有四大類:輝光放電、弧光放電、火花放電、電暈放電。

4、超導(dǎo)現(xiàn)象

據(jù)金屬電阻率和溫度的關(guān)系,電阻率會(huì)隨著溫度的降低和降低。當(dāng)電阻率降為零時(shí),稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。電阻率為零時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度稱為臨界溫度。超導(dǎo)現(xiàn)象首先是荷蘭物理學(xué)家昂尼斯發(fā)現(xiàn)的。

超導(dǎo)的應(yīng)用前景是顯而易見且相當(dāng)廣闊的。但由于一般金屬的臨界溫度一般都非常低,故產(chǎn)業(yè)化的價(jià)值不大,為了解決這個(gè)矛盾,科學(xué)家們致力于尋找或合成臨界溫度比較切合實(shí)際的材料就成了當(dāng)今前沿科技的一個(gè)熱門領(lǐng)域。當(dāng)前人們的研究主要是集中在合成材料方面,臨界溫度已經(jīng)超過100K,當(dāng)然,這個(gè)溫度距產(chǎn)業(yè)化的期望值還很遠(yuǎn)。

5、半導(dǎo)體

半導(dǎo)體的電阻率界于導(dǎo)體和絕緣體之間,且ρ

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歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(Large Hadron Collider)簡稱LHC,于2009年9月重新啟動(dòng),這將有望揭露自然界最基本的秘密.LHC位于瑞士、法國邊境地區(qū)的地下100m深的壞形隧道中,周長26.659km(約27km).在LHC進(jìn)行的質(zhì)子-質(zhì)子碰撞中,每個(gè)質(zhì)子的能量為7TeV(7×1012eV).
(1)目前認(rèn)為,質(zhì)子是由u夸克和d夸克組成,u夸克帶電量為
2
3
e
,d夸克帶電量為-
1
3
e
,e為元電荷.則質(zhì)子有
2
2
個(gè)u夸克和
1
1
個(gè)d夸克組成.
(2)LHC能把數(shù)以百萬計(jì)的質(zhì)子加速到接近光速(光速的99.99%).這些接近光速的質(zhì)子對(duì)撞后,會(huì)創(chuàng)造出1百多億年前與宇宙大爆炸之后萬億分之一秒時(shí)的狀態(tài)類似的條件,科學(xué)家期望能從中發(fā)現(xiàn)“反物質(zhì)”以及占宇宙質(zhì)量96%的暗物質(zhì)和暗能量的蹤跡,從而揭開宇宙起源之謎.反物質(zhì)是由反粒子組成,若有反α粒子,則它的質(zhì)量數(shù)為
4
4
,電荷數(shù)為
-2
-2

(3)假設(shè)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了某種反粒子,采用如圖的裝置來測定這種反粒子的比荷(電荷量與質(zhì)量之比),真空管內(nèi)的K發(fā)出的反粒子(不計(jì)初速、重力和粒子間的相互作用)經(jīng)加速電壓加速后,穿過A'中心的小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板P和P'間的區(qū)域.當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí),反粒子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處,形成了一個(gè)亮點(diǎn);加上偏轉(zhuǎn)電壓U后,亮點(diǎn)偏離到O'點(diǎn),O'與O點(diǎn)的豎直間距為d,水平間距可忽略不計(jì).此時(shí),在P和P'間的區(qū)域,再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場.調(diào)節(jié)磁場的強(qiáng)弱,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn).已知極板水平方向的長度為L1,極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為L2(如圖所示).
①求打在熒光屏O點(diǎn)的反粒子速度的大小.
②推導(dǎo)出反粒子的比荷的表達(dá)式.

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