在某次短道速滑接力比赛中,“接棒”的运动员甲提前在滑道内侧加速,然后滑入赛道,此时队友乙刚好也在同一位置,两人速度几乎相等,此时乙猛推甲,使甲获得更大的速度向前冲出,完成接力过程。在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则
{Physical world}
以往我们认识的光电效应是单光子光电效应(Single electron photoelectric effect),即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应(Multi electron photoelectric effect),这已被实验证实。
光电效应实验装置示意如图。
用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应。换用同样频率ν的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在KA之间就形成了使光电子减速的电场。逐渐增大U,光电流会逐渐减小。
Q:当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的哪几项?(提示:其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)
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星之谜]——I
本题考察的的确是理科知识(中学物理)。 正片从第三段开始。
这是一个科幻类的推理系列。题目(应该)不难,故事性算是比较强。或许……更类似小说吧
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不知为什么,我们小队就被派来探测这一颗刚刚被发现不久的行星,σ星。不管怎么回事,人类近期发现的可能有生命的行星真是太多了,我也随队去过几颗,但上面顶多是些,呃,可以称得上是低等植物和细菌的生物吧。
这颗星球上却有高等植物。至今不明确有什么动物,我们是到此的第一个人类小队。当然,我们来之前早有探测器到过这里,但不知出了什么问题,没能发回数据。
一切顺利。
我身着全套合金制动力装甲,立于悬崖边。由于没有发现高智慧生物,装甲防御性能也好,我们便散开考察这颗星球。数据测量告一段落,我便来看看风景。一轮红日悬在天际,映红了天上仅有的一朵云。前方的戈壁延伸到远山脚下。远处的山峦绵延起伏,层层叠叠,静静伏在落日下,如此壮美。我不经想起了小时候在故乡地球上看到的落日之景。真的,很像。
身为一个战士,我始终把枪提在手里。枪是金属制成的,有些沉重,但有装甲的助力,一点也不费劲。我转过头,却看见身后十米外狭小的岩缝中有着很久之前训练时看过、现在已基本淘汰的 光学瞄准器 透镜表面镀膜的反光 ,吓了我一大跳,几乎就要往旁边跳开。但我一想,这不可能啊,这里怎么会有这种东西?紧接着,我通过面罩中红外成像,发现那个反光的镜片附近有几个点温度在短时间内明显升高了。我没有犹豫,将枪竖着挡在面前和胸前,同时借助机甲的动力,向后跃出,落下悬崖。我已经做到了最快,但还是在空中被击中了。还好,原本会命中我胸口的攻击打在了枪上,我觉得手上拿着的武器只震动了一下。尽管装甲下有隔热层,但两秒后我的手和胸前感觉到了热。
现在我正下坠。我发出开启火箭推进的指令,但只看到错误提示。我大概扫了一眼,大概是说推进系统无燃料(但我记得我下飞船之前添加过的啊)。我真是绝望啊,原以为没事的。不得已,我将手中已经断成两截的武器丢掉以减小落地时的冲击,再用思想(头盔可以通过探测脑电波来接受指令),将力场护盾开启,并将功率调到75%。两秒后我落在了一个斜坡上,失去了知觉。
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请问我最可能被什么武器攻击了?
19世纪的时候,物理界有个共识:类似于光,电磁之类的能量都是以连续波的形式存在的。有一个奇妙的实验可以证明这一点,那就是“双缝干涉实验”。实验内容大致如下:
第一步:在一张纸板上掏一个竖直长缝隙,然后关掉环境灯用手电筒照射这条缝隙,会在相应的墙面上得到一条光带。
第二步:其余条件不变,如果在纸板上掏两条缝隙的话,用手电筒照射纸板,会出现一系列的光栏。这是因为透过缝隙的光波是相互干涉的,在有些地方相互叠加形成了这样的效果。
问题来了:如果在纸板上掏四条缝隙,那么与实验第二步相比墙面上会有多少光带?
(新人出题不对的地方望见谅(鞠躬))
{Physical world}
若原子的某内层电子被电离形成空位,其它层的电子跃迁到该空位上时,会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来,此电磁辐射就是原子的特征x射线(characteristic X-ray).
内层空位的产生有多种机制,其中的一种称为内转换(internal conversion),即原子中处于激发态的核跃迁回基态时,将跃迁时释放的能量交给某一内层电子,使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子).
214Po的原子核从某一激发态回到基态时,可将能量Eo=1.416MeV交给内层电子(如K、L、M层电子,K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离.实验测得从214Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为EK=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV.
Q:可能发射的特征x射线的能量为多少?
{Physical world}
——Originality:20%
美国《大众科学》月刊网站报道,明尼苏达大学的研究人员发现:一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能.
具体而言,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金(strong magnetic alloy),从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图所示(该图为俯视图).A为圆柱形合金材料,B为线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径.
Q:现对A进行加热,则下列选项中哪一项一定成立?
{Physical world}
右图是伦琴射线管(Roentgen ray tube)的结构示意图。
电源E给灯丝K加热,从而发射出热电子(hot electron),热电子在K、A间的强电场作用下高速向对阴极A飞去。电子流打到A极表面,激发出高频电磁波(High frequency electromagnetic wave),这就是X射线(X-ray)。下列说法中正确的有哪两项?
①P、Q间应接高压交流电;
②P、Q间应接高压直流电,且Q接正极;
③从A发出的X射线的频率和P、Q间的交流电的频率相同;
④K、A间是高速电子流即阴极射线,从A发出的是X射线即一种高频电磁波。