②变大(2分),9∶4(3分)
(2)①AC(2分) ②21.0(21同样得分),1.9×102 (190同样得分)(各2分) ③BAD (2分) ④AC(2分) 22.(16分)(1)设小孩经过O点时的速度大小为v0,由机械能守恒定律有
12mv0…………………………………………………………………(3分) 2解得: v0?2gh?8.0m/s……………………………………………………(3分)
mgh?(2)碰撞过程中小孩和家长(包括各自冰车)组成的系统动量守恒,设碰撞后家长的速度大小为v1,则 mv0=Mv1 ………………………………………………………(3分)
解得 v1=mv0/M=4.0m/s…………………………………………………………………(3分) (3)设系统损失的机械能为ΔE,则 ?E=121mv0?Mv12?480J……………………………………………………(4分) 22
23.(18分)
(1)① 对于电子在加速电场中的加速过程,根据动能定理有
1mv02…………………………………………………………………………(3分) 22eU1解得 v0=……………………………………………………………………(1分)
meU1=
② 加磁场后,电子沿水平方向以v0做匀速直线运动,所受合力为零………………(2分) 即eU2/d=ev0B…………………………………………………………………………(2分) 解得 B=
U2dm…………………………………………………………………(2分) 2eU1eU2L1…………(2分)
dmv0(2)电子通过偏转电场的时间t1=L1/v0……………………………………………(1分) 电子离开偏转电场时沿垂直偏转极板方向的速度分量vy=ayt1=
电子离开偏转电场到荧光屏的运动时间 t2=L2/v0…………………………………(1分) 若不计重力,电子离开偏转电场到荧光屏的过程中,沿垂直偏转极板方向的位移 y1=vyt2=
eU2L1L2………………………………………………………………………(1分) 2dmv0若考虑到重力的作用,则电子离开偏转电场到荧光屏的过程中,沿垂直偏转极板方向的位移
12eU2L1L21L22y2=vyt2+gt2=+g2………………………………………………(1分) 2dmv022v0由于重力影响,电子离开偏转电场到荧光屏的过程中,沿垂直偏转极板方向位移增加量为
1L22Δy=y2-y1=g2
2v0由于重力的影响,电子离开偏转电场到荧光屏的过程中,沿垂直偏转极板方向位移的增加量与忽略电子所受重力时的位移的比值
?ygL2dm?≈10-14……………………………………………………(1分) y12eU2L1即重力对电子打在荧光屏上的位置影响非常小,所以计算电子偏转量时可以忽略电子所受的重力。………………………………………………………………………………(1分)
24.(20分)
(1)由题中图11可知,光电效应的反向截止电压为Uc,根据动能定理可得,光电子的最大初动能 Ekm=eUc ………………………………………………………………(3分)
根据爱因斯坦光电效应方程可知,金属K的逸出功W=hν- eUc…………………(3分) (2)①打在电子分布区域边缘的电子,其初速度方向平行于A板表面,做匀变速曲线(类平抛)运动。…………………………………………………………………………(1分)
设两板间的电压为U,电子的质量为m,初速度为v0,在两板间运动的加速度大小为a1,飞行时间为t1,则根据牛顿定律有:a1?eU……………………………………(1分) dm12a1t1 ………………………………………(1分) 2对于垂直于极板方向的运动有 d?电子分布圆形区域的半径为 r=v0t1 …………………………………………………(1分)
4d212mv0……………………………………………(2分) 联立上述三式可解得 r?eU24d2Ek4d2Ek122
即r?,所以r-1/U图象中的 k?………………………(1分)
eeUke因此初动能 Ek?……………………………………………………………(1分)
4d2eU0②电子在两极板间运动的加速度a2?
dm2设打在落点区域边缘的电子从O点向出时沿垂直极板的方向的速度为vy,平行极板方向的速度为vx,电子在两极板间运动的时间为t2,落点区域边缘处电子到达B板上时速度方向平行于B板。则
沿垂直极板方向上有 vy2=2a2d …………………………………………………(1分) vy=a2t2 ……………………………………………………(1分) 沿平行极板方向上有 R= vx t2,……………………………………………………(1分)
从O点逸出光电子的速度vm=vx?vy 2212R2)……………(1分) 联立上述4式可解得,电子的初动能Ekm=mvm?eU0(1?224d设沿垂直极板方向射出的电子刚好不能达到B板时两板间的电压为Um,根据动能定理有
Ekm=eUm
R2),……………………………………………………………(1分) 解得Um=U0(1?24d为使B板上没有电子落点的痕迹,则两金属板间的电压应满足的条件是
R2)……………………………………………………………………(1分) U>U0(1?4d2欢迎访问“高中试卷网”——http://sj.fjjy.org