例6(04年天津理综17)： 中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为的同一圆周上，如图4所示。图5给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是(　　 )

图4

解析：由库仑定律和力的合成知识可知，D选项正确

例7(04年广西理综13)：已经证实，质子、中子都是由上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为，下夸克带电为，e为电子所带电量的大小，如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为,,试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力(库仑力)

解析：质子带电为+e，所以它是由2个上夸克和1个下夸克组成的，按题意，三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处，如图6所示。

上夸克与上夸克之间的静电力应为

　……①

代入数值，得=46N，为斥力。

上夸克与下夸克之间的静电力为　 　……②

代入数值，得=23N，为引力。

　 (1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小。

　 (2)推导出电子的比荷的表达式

解析：(1)当电子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，电子做匀速直线运动，亮点重新回复到中心O点，设电子的速度为，则　 ……①

得　 ……②　　　　　 即　 ……③

(2)当极板间仅有偏转电场时，电子以速度进入后，竖直方向作匀加速运动，加速度为

……④

电子在水平方向作匀速运动，在电场内的运动时间为　 ……⑤

这样，电子在电场中，竖直向上偏转的距离为　 ……⑥

离开电场时竖直向上的分速度为　 ……⑦

电子离开电场后做匀速直线运动，经t₂时间到达荧光屏　 ……⑧

t₂时间内向上运动的距离为　　 ……⑨

这样，电子向上的总偏转距离为　 ……⑩

可解得　 ……11

例4(2004江苏物理7)：雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(v _e)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615 t四氯乙烯(C₂Cl₄)溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为 已知核的质量为36.95658u，核的质量为36.95691u， 的质量为0.00055u，1u质量对应的能量为931.5 MeV．根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量(　　 )

　 　 A. 0.82 MeV　 　　　　　 B. 0.31MeV 　　　　 C. 1.33 MeV　　 　　　　 D. 0.51 MeV

解析：核反应是一个质量增加的反应，反应中增加的质量是由中微子的能量转化而来的，则上述反应中电子中微子的最小能量为

，故A选项正确。

例3(全国理综湖南卷19)：一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图2所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则(　 )

A．E＝πfl²B，且a点电势低于b点电势　

B．E＝2πfl²B，且a点电势低于b点电势

C．E＝πfl²B，且a点电势高于b点电势

D．E＝2πfl²B，且a点电势高于b点电势

　 解析：螺旋桨叶片旋转切割磁感线产生感应

源的负极，b相当于电源的正极，即a点电势低

于b点电势。由于从叶片上各点的速度大小按的规律呈线性变化，由。

　 综上分析可知，选项B正确。

例1(全国理综湖南卷14)：现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，

则在此过程中发出的光子总

数是多少？假定处在量子数

为n的激发态的氢原子跃迁

到各较低能级的原子数都是

处在该激发态能级上的原子

总数的。

C．1200　　 　　　　　 D．24 00

解析：1200个氢原子按题设进

行跃迁发出光子的情况如图1所示，即发出光子的总数为N=2200个，故选项A正确。

例2(2004江苏物理10)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．内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，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E₀=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E_K=1.323MeV、E_L=1.399MeV、E_M=1.412MeV．则可能发射的特征X射线的能量为(　　 )

A. 0.013MeV　　 　　　 B. 0.017MeV　　 　　 C. 0.076MeV　　 　　　 D. 0.093MeV

解析：²¹⁴Po的原子核从某一激发态回到基态时，若将能量E₀=1.416MeV交给K层电子时，使K层电子电离后形成空位，L层或M电子层跃迁到K层时发出X射线的能量分别为

若将能量E₀=1.416MeV交给L层电子时，使L层电子电离后形成空位，M电子层跃迁到L层时发出X射线的能量为

故正确选项为A、C 。

12. (22分)A、B为水平放置的足够长的平行板，板间距离为d = 1.0×10^-2m，A板中央有一电子源P，在纸面内能向各个方向发射速度在0-3.2×10⁷m/s范围内的电子，Q为P点正上方B板上的一点，若垂直纸面加一匀强磁场，磁感强度B=9.1×10^-3T，已知电子的质量m=9.1×10^-31kg，电子电量e = 1.6×10^-19C，不计电子的重力和电子间相互作用m=9.1×10^-31kg，电子电量e = 1.6×10^-19C，不计电子的重力和电子间相互作用力，且电子打到板上均被吸收，并转移到大地。求： (1)沿PQ方向射出的电子，击中A、B两板上的范围。 (2)若从P点发出的粒子能恰好击中Q点，则电子的发射方向(用图中θ角表示)与电子速度的大小v之间应满足的关系及各自相应的取值范围。

11. 一种叫做“蹦极”的现代运动，可以用下面的实验来进行模拟，如图11，在桌边插一个支架，在支架横臂的端点系上一根橡皮绳，其重力可不计，劲度系数为k，橡皮绳的弹力与其伸长的长度成正比。橡皮绳另一端系一质量为m的小球，使小球从支架横臂高度处由静止下落，小球落到最低点时，便又被橡皮绳拉回然后再落下……。已知橡皮绳的弹性势能，式中k为劲度系数，x为橡皮绳的伸长量或压缩量。若小球下落的最大高度是L，试求橡皮绳的自然长度？

10． (12分)已经证实，质子、中子都是由上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为，下夸克带电为，e为电子所带电量的大小，如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为,,试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力(库仑力)

8. 如图所示，带电平行板间匀强电场竖直向下，匀强磁场方向垂直纸面向里，某带电小球从光滑轨道上的a点自由落下，经轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。现使小球从稍低些的b点开始自由滑下，在经过P点进入板间后的运动过程中，以下分析不正确的是(　　 )

A.　　　 其动能将会增大

B.　　　 其电势能将会增大

C.　　　 小球所受的洛伦兹力将会逐渐增大

D.　　 小球受到的电场力将会增大

第Ⅱ卷

9(17分)、(1)一游标卡尺和螺旋测微器的主尺最小分度均为1mm，现用它们分别测量两工件，其读数如图，则游标卡尺的读数为　　　　 mm；螺旋测微器的读数为　　　　 mm。

(2)一般情况下，导体的电阻会随着温度的改变而改变. 某同学研究了一白炽灯两端的电压与电流的关系，得出如下一组数据：

　　 在图甲的方格纸中画出了电流和电压的关系图线.

请回答下列问题：

(1)实验过程中用到了下列器材：直流电源、滑动变阻器(最大值为30)、电压表(内阻约10⁴)、电流表(内阻约0.01)，以及开关一只，导线苦干.请按实验要求：

①在图乙中画出电路图　　

②在图丙中给实物连线

(2)从图线和实验数据均可看出，当该灯泡两端的电压

　　　 大于3.2V时，灯泡的阻值会发生明显的改变.通常我们把小于3.2V的图线区域叫做线性区域，大于3.2V的图线区域叫做非线性区域，当该灯泡正常发光时，其电压值是在

线性区域，还是在非线性区域？为什么？

7. 图示电路中R₃是光敏电阻，当开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻R₃时，则(　　　 )

A.　　　 R₃的电阻变小，a点的电势高于b点电势

B.　　　 R₃的电阻变小，a点的电势低于b点电势

C.　　　 R₃的电阻变大，a点的电势高于b点电势

D.　　 R₃的电阻变大，a点的电势低于b点电势