【題目】來自太陽的帶電粒子會在地球的兩極引起極光。帶電粒子與地球大氣層中的原子相遇，原子吸收帶電粒子的一部分能量后，立即將能量釋放出來就會產生奇異的光芒，形成極光。極光的光譜線波長范圍約為3100～6700（1 =1010m）。據(jù)此推斷以下說法錯誤的是
A. 極光光譜線頻率的數(shù)量級約為1014Hz～1015Hz
B. 極光出現(xiàn)在極地附近與帶電粒子受到洛倫茲力有關
C. 原子在從高能級向低能級躍遷時輻射出極光
D. 對極光進行光譜分析可以鑒別太陽物質的組成成分
【答案】D
【解析】極光光諧線頻率的最大值
，極光光諧線頻率的最小值
，則極光光諧線頻率的數(shù)量級約為1014～1015 Hz，A正確；來自太陽的帶電粒子到達地球附近，地球磁場迫使其中一部分沿著磁場線集中到南北兩極。當他們進入極地的高層大氣時，與大氣中的原子和分子碰撞并激發(fā)，產生光芒，形成極光。極光出現(xiàn)在極地附近與帶電粒子受到洛倫茲力有關，B正確；地球大氣層中的原子吸收來自太陽帶電粒子的一部分能量后，從高能級向低能級躍遷時輻射出極光，C正確；地球大氣層中的原子吸收來自太陽的帶電粒子的一部分能量后，從高能級向低能級躍遷時輻射出極光，對極光進行光譜分析可以鑒別地球大氣層的組成成分，D錯誤．
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【題目】人類研究磁場的目的之一是為了通過磁場控制帶電粒子的運動。如圖所示，是通過磁場控制帶電粒子運動的一種模型。在0≤x＜d和d＜x≤2d的區(qū)域內，分別存在磁感應強度均為B的勻強磁場，方向分別垂直紙面向里和垂直紙面向外。在坐標原點有一粒子源，連續(xù)不斷地沿x軸正方向釋放出質量為m，帶電量為q(q>0)的粒子，其速率有兩種，分別為v1＝
，v2＝
。(不考慮粒子的重力、粒子之間的相互作用)試計算下列問題：
(1)求兩種速率的粒子在磁感應強度為B的勻強磁場中做圓周運動的半徑大小R1和R2；
(2)求兩種速率的粒子從x＝2d的邊界射出時，兩出射點的距離Δy的大小；
(3)在x＞2d的區(qū)域添加一勻強磁場B1，使得從x＝2d邊界射出的兩束粒子最終匯聚成一束，并平行y軸正方向運動。在圖中用實線畫出粒子的大致運動軌跡(無需通過計算說明)，用虛線畫出所添加磁場的邊界線。
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【題目】在豎直平面內有水平向右、場強為E的勻強電場，在勻強電場中有一根長為L的絕緣細線，一端固定在O點，另一端系一質量為m的帶電小球，它靜止時位于A點，此時細線與豎直方向成37°角，如圖所示。現(xiàn)對在A點的該小球施加一沿與細線垂直方向的瞬時沖量，小球能繞O點在豎直平面內做完整的圓周運動。下列對小球運動的分析，正確的是（不考慮空氣阻力，細線不會纏繞在O點上）
A．小球運動到C點時動能最小
B．小球運動到C點時繩子拉力最小
C．小球運動到Q點時動能最大
D．小球運動到B點時機械能最大
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【題目】研究發(fā)現(xiàn)，經常低頭玩手機會引起各類疾病。當人體直立時，頸椎所承受的壓力等于頭部的重量：低頭玩手機時，頸椎受到的壓力會隨之變化。現(xiàn)將人體頭頸部簡化為如圖所示的模型，P點為頭部的重心，PO為提供支持力的頸椎（視為輕桿)可繞O點轉動，PO為提供拉力的肌肉（視為輕繩）。當某人低頭時，PO、PO與豎直方向的夾角分別為30°、60°，此時頸椎受到的壓力與直立時頸椎受到壓力之比約為
A. 1:1 B. 
C. 
D. 2：1
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【題目】如圖所示，ABC是一條由傾斜軌道AB和水平軌道BC組成的絕緣軌道，固定在桌面上，其中AB軌道的傾角θ=27°，水平軌道的長度L=0.8m，一質量m=3.2×10-2kg、電荷量q=—1.0×10-2C的可視為質點的滑塊以初速度v0=3m/s沿軌道上p點恰好勻速滑下，從C點飛出后落在水平地面上的M點上，已知滑塊與兩軌道間的動摩擦因數(shù)相同，sin27°=0.45，cos27°=0.90，g=10m/s2，求：
（1）求滑塊與軌道之間的動摩擦因數(shù)；
（2）求滑塊從B點運動到C點所用的時間；
（3）現(xiàn)在BE和CF之間的區(qū)域加上勻強電場，方向垂直 水平軌道，仍將滑塊以初速度v0=3m/s沿軌道上P點滑下，發(fā)現(xiàn)從C點飛出后落在水平地面的N點上，M點處在N點到C點水平距離的中點上，求勻強電場的電場強度的大小和方向。
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【題目】隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電已經進入人們的視線。小到手表、手機，大到電腦、電動汽車的充電，都已經實現(xiàn)了從理論研發(fā)到實際應用的轉化。下圖給出了某品牌的無線充電手機利用電磁感應方式無線充電的原理圖。關于無線充電，下列說法正確的是
A. 無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應”
B. 只有將充電底座接到直流電源上才能對手機進行充電
C. 接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同
D. 只要有無線充電底座，所有手機都可以進行無線充電
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【題目】由某種金屬材料制成的圓柱形導體，將其兩端與電源連接，會在導體內部形成勻強電場，金屬中的自由電子會在電場力作用下發(fā)生定向移動形成電流。已知電子質量為m，電荷量為e，該金屬單位體積的自由電子數(shù)為n。
（1）若電源電動勢為E，且內阻不計，
a. 求電源從正極每搬運一個自由電子到達負極過程中非靜電力所做的功W非；
b. 從能量轉化與守恒的角度推導：導體兩端的電壓U等于電源的電動勢E；
（2）經典的金屬電子論認為：在外電場（由電源提供的電場）中，金屬中的自由電子受到電場力的驅動，在原熱運動基礎上疊加定向移動，如圖所示。在定向加速運動中，自由電子與金屬正離子發(fā)生碰撞，自身停頓一下，將定向移動所獲得的能量轉移給金屬正離子，引起正離子振動加劇，金屬溫度升高。自由電子在定向移動時由于被頻繁碰撞受到阻礙作用，這就是電阻形成的原因。
自由電子定向移動的平均速率為v，熱運動的平均速率為u，發(fā)生兩次碰撞之間的平均距離為x。由于v<<u，所以自由電子發(fā)生兩次碰撞的時間間隔主要由熱運動決定。自由電子每次碰撞后的定向移動速率均變?yōu)榱恪?/span>
a. 求該金屬的電阻率ρ，并結合計算結果至少說明一個與金屬電阻率有關的宏觀因素；
b. 該導體長度為L，截面積為S。若將單位時間內導體中所有自由電子因與正離子碰撞而損失的動能之和設為ΔEk，導體的發(fā)熱功率設為P，試證明P=ΔEk。
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【題目】如圖所示，加速電場電壓為U1，偏轉電場電壓為U2，B為右側足夠大的有左邊界勻強磁場， 一束由
，
，
組成的粒子流在O1處靜止開始經U1加速，再經U2偏轉后進入右側勻強磁場，且均能從左邊界離開磁場。不計粒子間相互作用，則下列說法正確的是 （ ）-
A. 三種粒子在電場中會分為兩束
B. 三種粒子在磁場中會分為兩束
C. 三種粒子進磁場位置和出磁場位置間的距離比為1：
：
D. 三種粒子進磁場位置和出磁場位置間的距離都與U2無關
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【題目】為了降低潛艇噪音可用電磁推進器替代螺旋槳。如圖為直線通道推進器示意圖。推進器前后表面導電，上下表面絕緣，規(guī)格為： a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。空間內存在由超導線圈產生的勻強磁場，其磁感應強度B=10.0T、方向豎直向下，若在推進器前后方向通以電流I=1.0×103A，方向如圖。則下列判斷正確的是：
B
A. 推進器對潛艇提供向左的驅動力，大小為4.0×103N
B. 推進器對潛艇提供向右的驅動力，大小為4.0×103N
C. 推進器對潛艇提供向左的驅動力，大小為3.0×103N
D. 推進器對潛艇提供向右的驅動力，大小為3.0×103N
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