C．（選修模塊 3 一 5 ）  
（ l ）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)用同一實(shí)驗(yàn)裝置（如圖 l ）在甲、乙、丙三種光的照射下得到了三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線，如圖（ 2 ）所示．則
（ A ）乙光的頻率小于甲光的頻率 （ B ）甲光的波長大于丙光的波長 （ C ）丙光的光子能量小于甲光的光子能量 （ D ）乙光對應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能小于丙光的光電子最大初動(dòng)能
（ 2 ）用光照射某金屬，使它發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，若增加該入射光的強(qiáng)度，則單位時(shí)間內(nèi)從鋁板表面逸出的光電子數(shù)

 

，從表面逸出的光電子的最大動(dòng)量大小

 

（選填“增加”、“減小”或“不變，'）
（ 3 ）用加速后動(dòng)能為Ek0的質(zhì)子：

1 1

H轟擊靜止的原子核 x，生成兩個(gè)動(dòng)能均為Ek的

4 2

He核，并釋放出一個(gè)頻率為 v 的γ光子．寫出上述核反應(yīng)方程并計(jì)算核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損．（光在真空中傳播速度為 c ）

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C． （選修3-5試題） 
（1）下列說法正確的是

 

A．原子核內(nèi)部某個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子從原子核中發(fā)射出來，這就是β衰變
B．比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定吸收核能
C．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢能增大，核外電子的運(yùn)動(dòng)速度減小．
D．德布羅意在愛因斯坦光子說的基礎(chǔ)上提出物質(zhì)波的概念，認(rèn)為一切物體都具有波粒二象性．
（2）現(xiàn)用如圖1下列幾種能量的光子的光照射處于基態(tài)的氫原子，A：10.25eV、B：12.09eV、C：12.45eV，則能被氫原子吸收的光子是

 

（填序號），氫原子吸收該光子后可能產(chǎn)生

 

種頻率的光子．氫原子能級圖為：

（3）如圖2（a）所示，在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車，甲車系一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，當(dāng)甲車受到水平向右的瞬時(shí)沖量時(shí)，隨即啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，甲車運(yùn)動(dòng)一段距離后，與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運(yùn)動(dòng)，紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車運(yùn)動(dòng)情況如圖2（b）所示，電源頻率為50Hz，求：甲、乙兩車的質(zhì)量比m_甲：m_乙．

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D．為了測量一個(gè)量程為3V的電壓表的內(nèi)阻R_V（約幾千歐），可以采用如圖甲電路．

（1）試將如圖乙所給實(shí)驗(yàn)儀器按實(shí)驗(yàn)電路連成測量電路．
（2）在測量時(shí)，可供選擇的實(shí)驗(yàn)步驟有：
A．閉合開關(guān)K；
B．將電阻箱R₀的阻值調(diào)到最大；
C．將電阻箱R₀的阻值調(diào)到零；
D．調(diào)節(jié)電阻箱R₀的阻值使電壓表的指針指示1.5V，記下此時(shí)R₀的值；
E．調(diào)節(jié)變阻器R的滑動(dòng)片P，使電壓表的指針指示3.0V；
F．把變阻器R的滑動(dòng)片P滑到a端；
G．把變阻器R的滑動(dòng)片P滑到b端；
H．?dāng)嚅_開關(guān)K；
把必要的合理步驟選出來，按操作順序?qū)⒆帜复�號填在下面橫線上

 

．
（3）若在步驟D中讀出R₀的阻值為如圖丙所示位置，則電壓表的電阻為

 

Ω．用這種方法測出的電壓表內(nèi)阻與真實(shí)值相比偏

 

（填大或小）．

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C．（選修模塊 3 一 5 ）  
（ l ）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)用同一實(shí)驗(yàn)裝置（如圖 l ）在甲、乙、丙三種光的照射下得到了三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線，如圖（ 2 ）所示．則
（ A ）乙光的頻率小于甲光的頻率 （ B ）甲光的波長大于丙光的波長 （ C ）丙光的光子能量小于甲光的光子能量 （ D ）乙光對應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能小于丙光的光電子最大初動(dòng)能
（ 2 ）用光照射某金屬，使它發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，若增加該入射光的強(qiáng)度，則單位時(shí)間內(nèi)從鋁板表面逸出的光電子數(shù)______，從表面逸出的光電子的最大動(dòng)量大小______（選填“增加”、“減小”或“不變，'）
（ 3 ）用加速后動(dòng)能為Ek0的質(zhì)子：

11

H轟擊靜止的原子核 x，生成兩個(gè)動(dòng)能均為Ek的

42

He核，并釋放出一個(gè)頻率為 v 的γ光子．寫出上述核反應(yīng)方程并計(jì)算核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損．（光在真空中傳播速度為 c ）

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C． （選修3-5試題） 
（1）下列說法正確的是______
A．原子核內(nèi)部某個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子從原子核中發(fā)射出來，這就是β衰變
B．比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定吸收核能
C．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢能增大，核外電子的運(yùn)動(dòng)速度減小．
D．德布羅意在愛因斯坦光子說的基礎(chǔ)上提出物質(zhì)波的概念，認(rèn)為一切物體都具有波粒二象性．
（2）現(xiàn)用如圖1下列幾種能量的光子的光照射處于基態(tài)的氫原子，A：10.25eV、B：12.09eV、C：12.45eV，則能被氫原子吸收的光子是______（填序號），氫原子吸收該光子后可能產(chǎn)生______種頻率的光子．氫原子能級圖為：

（3）如圖2（a）所示，在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車，甲車系一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，當(dāng)甲車受到水平向右的瞬時(shí)沖量時(shí)，隨即啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，甲車運(yùn)動(dòng)一段距離后，與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運(yùn)動(dòng)，紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車運(yùn)動(dòng)情況如圖2（b）所示，電源頻率為50Hz，求：甲、乙兩車的質(zhì)量比m_甲：m_乙．

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1． B    根據(jù)磁感線的疏密程度可以判斷出a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，B_a<B_b，即B正確；同一通電導(dǎo)線放在a處受力的情況大小不一定，因?yàn)榉湃霑r(shí)的位置（即放入時(shí)與磁感線的方向）不確定，則其受安培力的大小就不一定．

2． C    地球自轉(zhuǎn)等效成環(huán)形電流，南極為磁場N極，由右手定則可知地球帶負(fù)電，地球轉(zhuǎn)速變慢使環(huán)形電流電流減小，故磁場減弱，所以選C．

3． AB    根據(jù)安培定則和磁感應(yīng)強(qiáng)度的迭加原理即可知．

4． ABC  提示：根據(jù)已知條件畫出運(yùn)動(dòng)的軌跡和基本公式即可判斷．

5． AB    若小球A帶正電，小球A受重力和A、B之間的庫侖力的作用（且?guī)靵隽�為斥力），若重力的大小和庫侖力的大小相反，則撤去絕緣板后，重力和庫侖力仍大小相等而方向相反，故小球A仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，A正確；若庫侖力大于重力，則可由左手定則判斷B正確．

6． B    電子進(jìn)入磁場時(shí)向上偏，剛好從C點(diǎn)沿切線方向穿出是一臨界條件，要使電子從BC邊穿出，其運(yùn)動(dòng)半徑應(yīng)比臨界半徑大，由可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度只要比臨界時(shí)的小就可以了，如題圖，由對稱性作輔助線，由幾何關(guān)系可得，半徑，又，解得，故選B．

7． AD    由題意知，帶正電的粒子從中央線的上方離開混合場，說明在進(jìn)入電、磁場時(shí)，豎直向上的洛侖茲力大于豎直向下的電場力．在運(yùn)動(dòng)過程中，由于電場力做負(fù)功，洛侖茲力不做功，所以粒子的動(dòng)能減小，從而使所受到的磁場力可能比所受電場力小，選項(xiàng)A正確．又在運(yùn)動(dòng)過程中，洛侖茲力的方向不斷發(fā)生改變，其加速度大小是變化的，運(yùn)動(dòng)軌跡是復(fù)雜的曲線而并非簡單的拋物線，所以選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤．由動(dòng)能定律得：，故選項(xiàng)D正確，綜合來看，選項(xiàng)A、D正確．

8． C   根據(jù)電子運(yùn)動(dòng)的軌跡知在兩導(dǎo)線之間的磁場方向垂直于兩導(dǎo)線所在的平面，只有ab中由b到a的電流或cd中從c到d的電流才能產(chǎn)生這樣的磁場，又從電子運(yùn)動(dòng)軌跡在向cd邊靠近時(shí)曲率半徑變小，由知與cd邊越近，B越強(qiáng)，可見是由cd中的電流產(chǎn)生的，只有C正確．

9． BD   本題考查帶電體在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)，在分析時(shí)要注意隨著速度的變化，洛倫茲力發(fā)生變化，導(dǎo)致桿對小球的彈力發(fā)生變化，因此摩擦力發(fā)生變化，小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化．

10． C    帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r=mv/qB，設(shè)α粒子第一次穿過金屬片的速度v^/，則，所以v^/=0．9v，動(dòng)能減少．根據(jù)阻力及電量恒定，α粒子每穿過一次金屬片，動(dòng)能都減少0．19E，由，故α粒子穿過5次后陷入金屬中．

11． B=（6分）  控制變量法（2分）

解析：從表中數(shù)據(jù)分析不難發(fā)現(xiàn)B/I=k₁和Br=k₂，所以有B=kI/r，再將某一組B、I、r值代入上式得k=2×10^－7Tm/A．所以得出磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I及距離r的關(guān)系式為B=．

12．（1）A （2分）  逆時(shí)針 （2分）

（2）運(yùn)動(dòng)電荷受到了磁場力（2分）  陰  （2分） 

（3）吸引（2分）    排斥（2分）

13．解析：（1）設(shè)小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為v，則由動(dòng)能定理可得（2分）

在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律得，（2分）

解得C（2分）

根據(jù)左手定則可判斷小球帶負(fù)電（3分）

（2）根據(jù)機(jī)械能守恒可知，小球第二次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度小仍為v，此時(shí)懸線對小球的拉力為F，由牛頓第二定律得，（3分）

解得N（2分）

14．解析：（1）由牛頓第二定律可求得粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的    半徑，（1分）

m>（2分）

因此要使粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的圓弧所對應(yīng)的弦長最長，從右圖中可以看出，以直徑ab為弦、R為半徑所作的圓，粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長． （2分）

設(shè)該弦對應(yīng)的圓心角為，而（1分）

運(yùn)動(dòng)時(shí)間（2分）

又，故s（2分）

（2）（2分）

粒子在磁場中可能出現(xiàn)的區(qū)域：如圖中以Oa為直徑的半圓及以a為圓心Oa為半徑的圓與磁場相交的部分．繪圖如圖． （2分）

15．解析：如圖所示，帶電小球在做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中受到電場力F_E、洛倫茲力F_B和彈力F_N的作用，其合力即為小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由圖可知：

（3分）

∴（2分）

其中F_B=qvB，F_E=kQq/R²，代入上式可得，

（2分）

上式中m、R、B、q、k、Q均為常數(shù)，所以F_N為v的二次函數(shù)．對照y=ax²+bx+c，有a=m/R，b=－Bq，c=kQq/R²． （2分）

因a>0，故F_N有最小值，且當(dāng)時(shí)，F_N最�。ㄅR界條件），最小值為．（2分）

可見，隨著小球運(yùn)動(dòng)速度的增大，圓環(huán)對小球的彈力F_N先減小、后增大，且臨界狀態(tài)（最小值）出現(xiàn)在v=BqR/2m時(shí)． （3分）

16．解析：（1）要求光斑的長度，只要找到兩個(gè)邊界點(diǎn)即可．初速度沿x軸正方向的電子，沿弧OB運(yùn)動(dòng)到P；初速度沿y軸正方向的電子，沿弧OC運(yùn)動(dòng)到Q．

設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由牛頓第二定律得，

（4分）

即，從圖中可以看出（4分）

（2）沿任一方向射入第一象限的電子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后都能垂直打到熒光屏MN上，需加最小面積的磁場的邊界是以（0，R）為圓心，半徑為R的圓的一部分，如圖中實(shí)線所示． （4分）

所以磁場范圍的最小面積．（4分）

17．解析：（1）用左手定則判斷出：磁場方向?yàn)椋?i>x方向或－y方向． （4分）

（2）在未加勻強(qiáng)磁場時(shí)，帶電小球在電場力和重力作用下落到P點(diǎn)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，

小球自由下落，有H=gt²/2（1分）

小球沿x軸方向只受電場力作用，F_e=qE（1分）

小球沿x軸的位移為l=at²/2（1分）

小球沿x軸方向的加速度為a=F_e/m（1分）

聯(lián)立求解，得E=mgl/qH． （2分）

（3）帶電小球在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場共存的區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力不做功．電場力做功為：W_e=qEl，（1分）

重力做功為W_G=mgH（1分）

設(shè)落到N點(diǎn)時(shí)速度大小為v，根據(jù)動(dòng)能定理得，（2分）

解得，（2分）

18．解析：（1）因帶電質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故電場力與重力平衡，①（1分）

又②

兩板間電場強(qiáng)度③（1分）

兩板間電壓④（1分）

由閉合電路歐姆定律得，⑤（1分）

由①～⑤得，（2分）

     （2）由題意知，電場力豎直向上，故質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電，由左手定則得洛倫茲力豎直向下，由平衡條件可得，⑥（2分）

因兩極板間電壓

故，⑦（2分）

由⑥⑦解得，⑧（1分）

    （3）因板間電壓變?yōu)?sub>⑨

故電場力（2分）

由動(dòng)能定理得，⑩（2分）

由⑧⑨⑩解得．（1分）