在某次短道速滑接力比賽中,「接棒」的運動員甲提前在滑道內側加速,然後滑入賽道,此時隊友乙剛好也在同一位置,兩人速度幾乎相等,此時乙猛推甲,使甲獲得更大的速度向前衝出,完成接力過程。在乙推甲的過程中,忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用,則
{Physical world}
以往我們認識的光電效應是單光子光電效應(Single electron photoelectric effect),即一個電子在極短時間內只能吸收到一個光子而從金屬表面逸出。強激光的出現豐富了人們對於光電效應的認識,用強激光照射金屬,由於其光子密度極大,一個電子在極短時間內吸收多個光子成為可能,從而形成多光子光電效應(Multi electron photoelectric effect),這已被實驗證實。
光電效應實驗裝置示意如圖。
用頻率為ν的普通光源照射陰極K,沒有發生光電效應。換用同樣頻率ν的強激光照射陰極K,則發生了光電效應;此時,若加上反向電壓U,即將陰極K接電源正極,陽極A接電源負極,在KA之間就形成了使光電子減速的電場。逐漸增大U,光電流會逐漸減小。
Q:當光電流恰好減小到零時,所加反向電壓U可能是下列的哪幾項?(提示:其中W為逸出功,h為普朗克常量,e為電子電量)
①U=2hν-W;
②U=5/2hν-W;
③U=2hν/e-W/e;
④U=hν/e-W/e;
⑤U=hν-W;
⑥U=5/2hν/e-W/e。
[σ星之謎]——I
本題考察的的確是理科知識(中學物理)。 正片從第三段開始。
這是一個科幻類的推理系列。題目(應該)不難,故事性算是比較強。或許……更類似小說吧
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不知為什麼,我們小隊就被派來探測這一顆剛剛被發現不久的行星,σ星。不管怎麼回事,人類近期發現的可能有生命的行星真是太多了,我也隨隊去過幾顆,但上面頂多是些,呃,可以稱得上是低等植物和細菌的生物吧。
這顆星球上卻有高等植物。至今不明確有什麼動物,我們是到此的第一個人類小隊。當然,我們來之前早有探測器到過這裡,但不知出了什麼問題,沒能發回數據。
一切順利。
我身著全套合金制動力裝甲,立於懸崖邊。由於沒有發現高智慧生物,裝甲防禦性能也好,我們便散開考察這顆星球。數據測量告一段落,我便來看看風景。一輪紅日懸在天際,映紅了天上僅有的一朵雲。前方的戈壁延伸到遠山腳下。遠處的山巒綿延起伏,層層疊疊,靜靜伏在落日下,如此壯美。我不經想起了小時候在故鄉地球上看到的落日之景。真的,很像。
身為一個戰士,我始終把槍提在手裡。槍是金屬製成的,有些沉重,但有裝甲的助力,一點也不費勁。我轉過頭,卻看見身後十米外狹小的岩縫中有著很久之前訓練時看過、現在已基本淘汰的 光學瞄準器 透鏡表面鍍膜的反光 ,嚇了我一大跳,幾乎就要往旁邊跳開。但我一想,這不可能啊,這裡怎麼會有這種東西?緊接著,我通過面罩中紅外成像,發現那個反光的鏡片附近有幾個點溫度在短時間內明顯升高了。我沒有猶豫,將槍豎著擋在面前和胸前,同時藉助機甲的動力,向後躍出,落下懸崖。我已經做到了最快,但還是在空中被擊中了。還好,原本會命中我胸口的攻擊打在了槍上,我覺得手上拿著的武器只震動了一下。儘管裝甲下有隔熱層,但兩秒后我的手和胸前感覺到了熱。
現在我正下墜。我發出開啟火箭推進的指令,但只看到錯誤提示。我大概掃了一眼,大概是說推進系統無燃料(但我記得我下飛船之前添加過的啊)。我真是絕望啊,原以為沒事的。不得已,我將手中已經斷成兩截的武器丟掉以減小落地時的衝擊,再用思想(頭盔可以通過探測腦電波來接受指令),將力場護盾開啟,並將功率調到75%。兩秒后我落在了一個斜坡上,失去了知覺。
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請問我最可能被什麼武器攻擊了?
19世紀的時候,物理界有個共識:類似於光,電磁之類的能量都是以連續波的形式存在的。有一個奇妙的實驗可以證明這一點,那就是「雙縫干涉實驗」。實驗內容大致如下:
第一步:在一張紙板上掏一個豎直長縫隙,然後關掉環境燈用手電筒照射這條縫隙,會在相應的牆面上得到一條光帶。
第二步:其餘條件不變,如果在紙板上掏兩條縫隙的話,用手電筒照射紙板,會出現一系列的光欄。這是因為透過縫隙的光波是相互干涉的,在有些地方相互疊加形成了這樣的效果。
問題來了:如果在紙板上掏四條縫隙,那麼與實驗第二步相比牆面上會有多少光帶?
(新人出題不對的地方望見諒(鞠躬))
{Physical world}
若原子的某內層電子被電離形成空位,其它層的電子躍遷到該空位上時,會將多餘的能量以電磁輻射的形式釋放出來,此電磁輻射就是原子的特徵x射線(characteristic X-ray).
內層空位的產生有多種機制,其中的一種稱為內轉換(internal conversion),即原子中處於激發態的核躍遷回基態時,將躍遷時釋放的能量交給某一內層電子,使此內層電子電離而形成空位(被電離的電子稱為內轉換電子).
214Po的原子核從某一激發態回到基態時,可將能量Eo=1.416MeV交給內層電子(如K、L、M層電子,K、L、M標記原子中最靠近核的三個電子層)使其電離.實驗測得從214Po原子的K、L、M層電離出的電子的動能分別為EK=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV.
Q:可能發射的特徵x射線的能量為多少?
{Physical world}
——Originality:20%
美國《大眾科學》月刊網站報道,明尼蘇達大學的研究人員發現:一種具有獨特屬性的新型合金能夠將熱能直接轉化為電能.
具體而言,只要略微提高溫度,這種合金就會變成強磁性合金(strong magnetic alloy),從而使環繞它的線圈中產生電流,其簡化模型如圖所示(該圖為俯視圖).A為圓柱形合金材料,B為線圈,套在圓柱形合金材料上,線圈的半徑大於合金材料的半徑.
Q:現對A進行加熱,則下列選項中哪一項一定成立?
{Physical world}
右圖是倫琴射線管(Roentgen ray tube)的結構示意圖。
電源E給燈絲K加熱,從而發射出熱電子(hot electron),熱電子在K、A間的強電場作用下高速向對陰極A飛去。電子流打到A極表面,激發出高頻電磁波(High frequency electromagnetic wave),這就是X射線(X-ray)。下列說法中正確的有哪兩項?
①P、Q間應接高壓交流電;
②P、Q間應接高壓直流電,且Q接正極;
③從A發出的X射線的頻率和P、Q間的交流電的頻率相同;
④K、A間是高速電子流即陰極射線,從A發出的是X射線即一種高頻電磁波。