(1)氢原子的能级如图所示。氢原子从n=3能级向n=l能级跃迁所放出的光子,恰能使某种金属产生光电效应,则该金属的截止频率为____Hz;用一群处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属,产生的光电子最大初动能为____ eV(普朗克常量h=6.63×10-34J'·s,结果均保留2位有效数字)。
(2)如图所示,一半径为R的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内.a、b是轨道的两端点且高度相同,O为圆心。小球A静止在轨道的最低点,小球B从轨道右端b点的正上方距b点高为2R处由静止自由落下,从b点沿圆弧切线进入轨道后,与小球A相碰。第一次碰撞后B球恰返回到b点,A球上升的最高点为c,Oc连线与竖直方向夹角为60°(两球均可视为质点)。求A、B两球的质量之比mA:mB。(结果可以用根式表示)
如图所示,BC是半径为R的1/4圆弧形光滑绝缘轨道,轨道位于竖直平面内,
其下端与水平绝缘轨道平滑连接,接个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E。现有一质量为m的带电小滑块甲(体积很小可视为质点),在BC轨道的D点释放后静止不动。
已知OD与竖直方向的夹角为=37°,随后把它从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.25,且tan37°=0.75。求:
(1) 滑块甲的带电量q1和电性;
(2) 滑块下滑通过B点时的速度大小vB;
(3) 水平轨道上A、B两点之间的距离L:
(4) 现在B处放置一个质量与甲相同的带电滑块乙:然后还让甲从C点由静止释放,在B点与刚由静止释放的乙发生碰撞,碰后粘合在一起沿水平轨道上做匀速运动。忽略甲、乙之间的静电力作用,求碰后的共两速度v和碰前乙滑块的带电量q2及电性。
如图所示,在小车的右端高h=0.20m的支架上固定着一个半径为R的1/4圆弧光滑导轨,一质量为研= 0.2kg的物体从圆弧的顶端无摩擦地滑下,离开圆弧后刚好落到车的左端边沿,车与支架的总质量M=2kg,车身长L=0.22m,车与水平地面间的摩擦不计,重力加速度g =10m/s2,求:
(1) 小球离开圆弧轨道下降高度h.所用的时间;
(2) 小球滑到圆弧底端时小球和车的速度大小;
(3) 圆弧半径R。
如图甲所示,正方形导线框abcd匀速穿过一匀强磁场区域。磁场区域的宽度为L、磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外;导线框的电阻为R,边长为2L,在穿过磁场的整个过程中,导线框ab、cd两边始终保持与磁场边界平行,导线框平面始终与磁场方向垂直;导线框的速度大小为v,方向垂直于cd边,规定电流沿。为正方向。
(1)请在图乙中作出cd边进人磁场到ab边离开磁场的过程中,导线框中感应电流随位移变化的i—x图像;(标出纵坐标的值)
(2)求在上述过程中导线框所产生的焦耳热Q。
如图18所所示,矩形线圈abcd长、宽为
,匝数为
,在磁感应强度
的匀强磁场中绕其轴线
以角速度
做匀速转动:
(1)求线圈中交变电动势的最大值和有效值?
(2)求此交变电动势的周期?
(3)从图中位置开始计时,求末线圈内的电动势?
如图所示,质量为m的木块放在轻弹簧上,与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。当振幅为A时,物体对弹簧最大的压力是物体重力的1.5倍,则
(1)物体对弹簧的最小弹力是多大?
(2)要使物体在振动中不离开弹簧,振幅不能超过多大。