【题目】来自太阳的带电粒子会在地球的两极引起极光。带电粒子与地球大气层中的原子相遇，原子吸收带电粒子的一部分能量后，立即将能量释放出来就会产生奇异的光芒，形成极光。极光的光谱线波长范围约为3100～6700（1 =1010m）。据此推断以下说法错误的是
A. 极光光谱线频率的数量级约为1014Hz～1015Hz
B. 极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关
C. 原子在从高能级向低能级跃迁时辐射出极光
D. 对极光进行光谱分析可以鉴别太阳物质的组成成分
【答案】D
【解析】极光光谐线频率的最大值
，极光光谐线频率的最小值
，则极光光谐线频率的数量级约为1014～1015 Hz，A正确；来自太阳的带电粒子到达地球附近，地球磁场迫使其中一部分沿着磁场线集中到南北两极。当他们进入极地的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，产生光芒，形成极光。极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关，B正确；地球大气层中的原子吸收来自太阳带电粒子的一部分能量后，从高能级向低能级跃迁时辐射出极光，C正确；地球大气层中的原子吸收来自太阳的带电粒子的一部分能量后，从高能级向低能级跃迁时辐射出极光，对极光进行光谱分析可以鉴别地球大气层的组成成分，D错误．
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【题目】人类研究磁场的目的之一是为了通过磁场控制带电粒子的运动。如图所示，是通过磁场控制带电粒子运动的一种模型。在0≤x＜d和d＜x≤2d的区域内，分别存在磁感应强度均为B的匀强磁场，方向分别垂直纸面向里和垂直纸面向外。在坐标原点有一粒子源，连续不断地沿x轴正方向释放出质量为m，带电量为q(q>0)的粒子，其速率有两种，分别为v1＝
，v2＝
。(不考虑粒子的重力、粒子之间的相互作用)试计算下列问题：
(1)求两种速率的粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的半径大小R1和R2；
(2)求两种速率的粒子从x＝2d的边界射出时，两出射点的距离Δy的大小；
(3)在x＞2d的区域添加一匀强磁场B1，使得从x＝2d边界射出的两束粒子最终汇聚成一束，并平行y轴正方向运动。在图中用实线画出粒子的大致运动轨迹(无需通过计算说明)，用虚线画出所添加磁场的边界线。
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【题目】在竖直平面内有水平向右、场强为E的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球，它静止时位于A点，此时细线与竖直方向成37°角，如图所示。现对在A点的该小球施加一沿与细线垂直方向的瞬时冲量，小球能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动。下列对小球运动的分析，正确的是（不考虑空气阻力，细线不会缠绕在O点上）
A．小球运动到C点时动能最小
B．小球运动到C点时绳子拉力最小
C．小球运动到Q点时动能最大
D．小球运动到B点时机械能最大
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【题目】研究发现，经常低头玩手机会引起各类疾病。当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量：低头玩手机时，颈椎受到的压力会随之变化。现将人体头颈部简化为如图所示的模型，P点为头部的重心，PO为提供支持力的颈椎（视为轻杆)可绕O点转动，PO为提供拉力的肌肉（视为轻绳）。当某人低头时，PO、PO与竖直方向的夹角分别为30°、60°，此时颈椎受到的压力与直立时颈椎受到压力之比约为
A. 1:1 B. 
C. 
D. 2：1
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【题目】如图所示，ABC是一条由倾斜轨道AB和水平轨道BC组成的绝缘轨道，固定在桌面上，其中AB轨道的倾角θ=27°，水平轨道的长度L=0.8m，一质量m=3.2×10-2kg、电荷量q=—1.0×10-2C的可视为质点的滑块以初速度v0=3m/s沿轨道上p点恰好匀速滑下，从C点飞出后落在水平地面上的M点上，已知滑块与两轨道间的动摩擦因数相同，sin27°=0.45，cos27°=0.90，g=10m/s2，求：
（1）求滑块与轨道之间的动摩擦因数；
（2）求滑块从B点运动到C点所用的时间；
（3）现在BE和CF之间的区域加上匀强电场，方向垂直 水平轨道，仍将滑块以初速度v0=3m/s沿轨道上P点滑下，发现从C点飞出后落在水平地面的N点上，M点处在N点到C点水平距离的中点上，求匀强电场的电场强度的大小和方向。
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【题目】随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是
A. 无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”
B. 只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电
C. 接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同
D. 只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电
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【题目】由某种金属材料制成的圆柱形导体，将其两端与电源连接，会在导体内部形成匀强电场，金属中的自由电子会在电场力作用下发生定向移动形成电流。已知电子质量为m，电荷量为e，该金属单位体积的自由电子数为n。
（1）若电源电动势为E，且内阻不计，
a. 求电源从正极每搬运一个自由电子到达负极过程中非静电力所做的功W非；
b. 从能量转化与守恒的角度推导：导体两端的电压U等于电源的电动势E；
（2）经典的金属电子论认为：在外电场（由电源提供的电场）中，金属中的自由电子受到电场力的驱动，在原热运动基础上叠加定向移动，如图所示。在定向加速运动中，自由电子与金属正离子发生碰撞，自身停顿一下，将定向移动所获得的能量转移给金属正离子，引起正离子振动加剧，金属温度升高。自由电子在定向移动时由于被频繁碰撞受到阻碍作用，这就是电阻形成的原因。
自由电子定向移动的平均速率为v，热运动的平均速率为u，发生两次碰撞之间的平均距离为x。由于v<<u，所以自由电子发生两次碰撞的时间间隔主要由热运动决定。自由电子每次碰撞后的定向移动速率均变为零。
a. 求该金属的电阻率ρ，并结合计算结果至少说明一个与金属电阻率有关的宏观因素；
b. 该导体长度为L，截面积为S。若将单位时间内导体中所有自由电子因与正离子碰撞而损失的动能之和设为ΔEk，导体的发热功率设为P，试证明P=ΔEk。
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【题目】如图所示，加速电场电压为U1，偏转电场电压为U2，B为右侧足够大的有左边界匀强磁场， 一束由
，
，
组成的粒子流在O1处静止开始经U1加速，再经U2偏转后进入右侧匀强磁场，且均能从左边界离开磁场。不计粒子间相互作用，则下列说法正确的是 （ ）-
A. 三种粒子在电场中会分为两束
B. 三种粒子在磁场中会分为两束
C. 三种粒子进磁场位置和出磁场位置间的距离比为1：
：
D. 三种粒子进磁场位置和出磁场位置间的距离都与U2无关
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【题目】为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电，上下表面绝缘，规格为： a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。空间内存在由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B=10.0T、方向竖直向下，若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103A，方向如图。则下列判断正确的是：
B
A. 推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为4.0×103N
B. 推进器对潜艇提供向右的驱动力，大小为4.0×103N
C. 推进器对潜艇提供向左的驱动力，大小为3.0×103N
D. 推进器对潜艇提供向右的驱动力，大小为3.0×103N
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