【知识点详解】
1. 光电效应:光电效应是指光照射到金属表面时,如果光的能量足够大,能够使得电子从金属内部逸出的现象。在本题中,提到了光电子的最大初动能与入射光频率的关系图象,这是爱因斯坦光电效应方程的体现。爱因斯坦方程为 Ek = hv - φ,其中Ek是光电子的最大初动能,h是普朗克常量,v是入射光的频率,φ是金属的逸出功。图线与横轴的交点坐标(a,0)代表逸出功φ=hv_a,纵轴的交点(0,-b)表示当频率为0时动能为-b,这并不符合实际情况,可能是因为题目中的表述有所简化或存在误解。
2. 动摩擦因数与加速度:题中描述了两种情况下物体的加速度,一种是在物体A上施加力,另一种是在物体B上施加力。根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,因此无论力作用在哪一侧,两物体之间的相对加速度比与动摩擦因数有关。若μ是两物体间的动摩擦因数,根据牛顿第二定律,加速度a与作用力F成正比,与摩擦力f=μN成反比。因此,两种情况下的加速度比与动摩擦因数和质量有关。
3. 匀强电场中的粒子运动:带正电的粒子在匀强电场中沿特定路径运动,其轨迹取决于初速度和电场方向。题目中粒子从F点沿FH方向射入,若粒子轨迹经过P点,表明其运动方向与电场线平行或重合,这与粒子的初速度和电场方向有关。粒子能否垂直穿过E点或从E点射出,取决于粒子的初速度和电场强度。
4. 变压器原理:理想变压器的输入电压与输出电压之比等于原副线圈的匝数比,即U2/U1=k。当输入端滑动触头P向下移动时,原线圈的匝数减少,导致输出电压U2降低。同时,根据电磁感应原理,输入电流会相应增加以维持功率不变,因此原线圈输入电流增大,输入功率也会随之改变。
5. 电路中的动态分析:增大可变电阻R的阻值,电路中的总电阻增加,根据欧姆定律,电压表示数U会增大,而电流表示数I会减小。电压表示数U和电流表示数I的比值即为等效电阻,其值会因R的变化而改变。电阻R0两端的电压会减小,减小量等于电压表示数的差值ΔU。电容器的电荷量Q=CU,由于电压U减小,故电容器的带电量也会减小。
6. 开普勒行星运动定律:海王星的运动遵循开普勒第三定律,即行星公转周期的平方与其轨道长半轴的立方成正比。从P到M,海王星靠近太阳,速度会增大,但速度变化不是均匀的,因为引力是变力;从Q到N,机械能守恒,但动能和势能相互转换,总机械能保持不变。
7. 弹簧与摩擦力系统:当剪断B点的弹簧瞬间,小球受到的力平衡被打破,小球会沿杆滑动。由于小球静止时摩擦力达到最大静摩擦力,剪断弹簧后,摩擦力消失,小球会因惯性继续沿杆滑动。小球向上运动能否到达Q点,以及下滑过程中的动能最大位置,需要通过动能和势能的转换分析。剪断弹簧瞬间,小球受到的力将指向杆的低端,即向下。
8. 电势能与电场的关系:负电粒子沿x轴正向运动,电势能EP随x变化的图象提供了粒子所受电场的信息。在0~x2段,曲线对称表明电场可能是对称分布的;x2~x3段是直线,意味着电场强度不变。粒子在x2~x3段做匀速直线运动,动能最大发生在x1处,因为电势能转化为动能。电势φ1、φ2、φ0、φ3的关系需要通过电势能图象来判断,一般φ与x的关系是EP=qφ,其中q是粒子的电荷量。
9. 带电粒子在磁场中的运动:带电粒子在匀强磁场中做圆周运动,其半径r与粒子速度v、磁感应强度B、粒子的比荷(q/m)有关,即r=Bv/(qB)。粒子1和2的运动路径可以确定它们在磁场中的运动时间,而粒子3的路径可能取决于它的电荷符号。粒子1和2在磁场中运动时间的比与它们通过的圆心角有关。
10. 变压器与负载电阻:理想变压器的输出电压与负载电阻有关,负载电阻越大,输出电流越小,反之则越大。题目中提到输出端接有未知负载,根据变压器的规律,负载电阻变化会影响副线圈的电流,进而影响原线圈的电流。
以上就是针对试卷内容所涉及的物理知识点的详细解析,涵盖了光电效应、摩擦力、电场、电磁感应、行星运动、弹簧力学、电势能与电场、带电粒子在磁场中的运动以及变压器的工作原理等多个方面。