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1.(2021福建莆田高三月考)智能手机带有光线传感功能,可以自动调整亮度,光线传感器的工作原理是光电效应。下面关于光电效应的说法正确的( )
A.发生光电效应时,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
B.在研究光电效应饱和电流时,由I=nesv可知,光电管所加电压越大,电子获得的速度v越大,饱和电流越大
C.隧道定位入射光频率为ν时,刚好发生光电效应现象,将入射光频率变为3ν时,此时光电流的遏止电压为
D.用一束单光分别照射A、B两种金属,若照射A得到光电子的最大初动能比照射B超宽带天线得到光电子的最大初动能大,则金属A的截止频率比金属B的截止频率高
2.(2021辽宁锦州高三一模)嫦娥四号采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能,也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。
图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板,光伏发电板在外太空将光能转化为电能。
某同学利用图乙所示电路,探究某光伏电池的路端电压U与电流I盐酸储存罐的关系,图中定值电阻R0=5 Ω,设相同光照强度下光伏电池的电动势不变,电压表、电流表均可视为理想电表。
丁
(1)实验一:用一定强度的光照射该电池,闭合开关S,调节滑动变阻器的阻值。通过测量得到该电池的U-I曲线a(如图丁)。由此可知,该电源内阻 (选填“是”或“不是”)定值,某时刻电压
表示数如图丙所示,读数为 V,由图象可知,此时电源内阻为 Ω(计算结果保留两位有效数字)。
(2)实验二:在实验一中当滑动变阻器接入电路的电阻为某值时,路端电压为2.5 V,减小实验一光照的强度,重复实验,测得U-I曲线b(如图丁),则在实验二中滑动变阻器接入电路的电阻仍为该值时,滑动变阻器消耗的电功率为 W(计算结果保留两位有效数字)。
3.(2021北京顺义区高三二模)利用超导体可以实现磁悬浮,如图甲是超导磁悬浮的示意图。在水平桌面上有一个周长为L的超导圆环,将一块永磁铁沿圆环中心轴线从圆环的正上方缓慢向下移动,由于超导圆环与永磁铁之间有排斥力。结果永磁铁能够悬浮在超导圆环的正上方h1高处。 远程控制杀虫灯(2)若此时超导圆环中的电流为I1。圆环所处位置的磁感应强度为B1、磁场方向与水平方向的夹角为θ,求超导圆环所受的安培力F的大小;
(3)在接下来的几周时间内,发现永磁铁在缓慢下移。经过较长时间t0紫花针茅后,永磁铁的平衡位置变为离桌面h2高处。有一种观点认为超导体也有很微小的电阻率,只是现在一般仪器无法直接测得,超导圆环内电流的变化造成了永磁铁下移,若已知永磁铁在h2高处时,圆环所处位置的磁感应强度大小为B2,磁场方向与水平方向的夹角为θ2,永磁铁的质量为m,重力加速度为g。
①永磁铁的平衡位置变为离桌面h2高处时,求超导圆环内的电流I2;异形玻璃
②若超导圆环中的电流的二次方随时间变化的图象如图乙所示,且超导圆环的横截面积为S,求该超导圆环的电阻率ρ。
4.(2021天津高三模拟)我国的东方超环(EAST)是研究可控核聚变反应的超大型科学实验装置。装置中的中性化室将加速到很高能量的离子束变成中性粒子束,注入到发生聚变反应的等离子体中,将等离子体加热到发生聚变反应所需点火温度。没有被中性化的高能带电离子 对实验装置有很大的破坏作用,因此需要利用“剩余离子偏转系统”将所有带电离子从粒子束剥离出来。剩余离子偏转系统的原理如图所示,让混合粒子束经过偏转电场,未被中性化的带电离子发生偏转被极板吞噬,中性粒子继续沿原有方向运动被注入到等离子体中。若粒子束中的带电离子主要由动能为Ek、Ek、Ek的三种正离子组成。所有离子的电荷量均为q,质量均为m,两极板间电压为U,间距为d。 甲 乙
(1)若离子的动能Ek由电场加速获得,其初动能为零,求加速电压U0。
(2)要使三种带电离子都被极板吞噬,求:
①离子在电场中运动的最长时间;
②偏转极板的最短长度。
(3)剩余离子偏转系统还可以利用磁偏转进行带电离子的剥离。如图乙所示,粒子束宽度为d,吞噬板MN长度为2d。要使三种能量的离子都能打到吞噬板上,求磁感应强度大小的取值范围。
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