题目列表(包括答案和解析)
匀强磁场区域由一个半径为R的半圆和一个长为2R,宽为R/2 的矩形组成,磁场的方向如图所示。一束质量为m、电荷量为+q的粒子(粒子间的相互作用和重力均不计)以速度v从边界AN的中点P垂直于AN和磁场方向射入磁场中.问:
(1)当磁感应强度为多大时,粒子恰好从A点射出?
(2)对应于粒子可能射出的各段磁场边界,磁感应强度应满足什么条件?
![]()
![]()
两个圆形区域内存在着匀强磁场,这两个圆的半径都是r,圆心都在y轴上,两圆相切,切点恰是原点O.两圆内磁场的磁感强度大小相同,但方向相反,上面的沿-z方向,下面的沿+z方向,如图所示.在坐标原点O处有一个放射源,放射出质量为m、电量为-q的带电粒子(重力不计),如果所有粒子都在xOy平面内,初速度大小都是v0,并且向各个方向的发射是均匀的.不计各粒子在运动过程中的相互作用.
(1)调整磁场磁感强度的大小,可以使得所有的粒子(除了沿-x方向运动的极少数粒子以外,下同),经过磁场的偏转后速度方向都互相平行,求这时的磁感强度B的值.
(2)在满足上述条件的情况下,在x轴右方较远处与y轴平行的屏上接收到的粒子都位于与y轴平行的一条线段上,其中y=o到y=a间的区域内的粒子数是全部粒子数的1/6,求a的值.
两个圆形区域内存在着匀强磁场,这两个圆的半径都是r,圆心都在y轴上,两圆相切,切点恰是原点O.两圆内磁场的磁感强度大小相同,但方向相反,上面的沿-z方向,下面的沿+z方向,如图所示.在坐标原点O处有一个放射源,放射出质量为m、电量为-q的带电粒子(重力不计),如果所有粒子都在xOy平面内,初速度大小都是v0,并且向各个方向的发射是均匀的.不计各粒子在运动过程中的相互作用.
(1)调整磁场磁感强度的大小,可以使得所有的粒子(除了沿-x方向运动的极少数粒子以外,下同),经过磁场的偏转后速度方向都互相平行,求这时的磁感强度B的值.
(2)在满足上述条件的情况下,在x轴右方较远处与y轴平行的屏上接收到的粒子都位于与y轴平行的一条线段上,其中y=o到y=a间的区域内的粒子数是全部粒子数的1/6,求a的值.
一.单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分)。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
D
C
B
B
B
A
D
二.多项选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分。每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项正确。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)。
题号
11
12
13
14
15
16
答案
AD
BD
AD
ABC
AD
BCD
第Ⅱ卷
(实验题、计算题,共7题,共72分)
三.实验题(18分)
(1)0.730;8.0(8也给分);
。(前两空分别为2分,第三空4分)
(2)l1、l3;l1/l3 (每空2分)
(3)①乙;② 9.4;③纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力。 (每空2分)
四.计算题:本题共6小题,共54分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的,答案中必须写出数值和单位。
18.(8分)分析和解:
(2) 因为金属块匀速运动,所以
………………(2分)
…………(2分)
(2)撤去拉力后a=
=μg ……… (1分)
a=
金属块在桌面上滑行的最大距离s =
………(1分)
=
s=
19.(8分)分析和解:(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有:
I=
=
(2)导体棒受到的安培力:
F安=BIL=0.30N…………(2分)
(3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1= mg sin37º=0.24N
由于F1小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f…………(1分)
根据共点力平衡条件
mg sin37º+f=F安…………(1分)
解得:f=0.06N …………(1分)
20.(8分)分析和解:(1)带电粒子经过电场加速,进入偏转磁场时速度为v,由动能定理
…………………①(1分)
进入磁场后带电粒子做匀速圆周运动,轨道半径为r
………………②(2分)
打到H点有
………………………③(1分)
由①②③得
…………(1分)
(2)要保证所有粒子都不能打到MN边界上,粒子在磁场中运动偏角小于90°,临界状态为90°,如图所示,磁场区半径
(2分)
所以磁场区域半径满足
(1分)
21.(10分)分析和解:(1)木块A在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动,根据牛顿第二定律,木块A的加速度
=
设两木块碰撞前A的速度大小为v,根据运动学公式,得
=
(2)两木块离开桌面后均做平抛运动,设木块B离开桌面时的速度大小为v2,在空中飞行的时间为t′。根据平抛运动规律有:
,s=v2t′…………………(2分)
解得:
=
(3)设两木块碰撞后木块A的速度大小为v1,根据动量守恒定律有:
…………………………………(1分)
解得:
=
设木块A落到地面过程的水平位移为s′,根据平抛运动规律,得
=
则木块A落到地面上的位置与D点之间的距离
=
22.(10分)分析和解:(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0,由动能定理
e U1=
-0…………………………………………(2分)
解得
………………………………..………(1分)
(2)电子以速度v0进入偏转电场后,垂直于电场方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E,电子在偏转电场中运动的时间为t,加速度为a,电子离开偏转电场时的侧移量为y。由牛顿第二定律和运动学公式
t=
……………………………………………..……….(1分)
F=ma F=eE E=
a =
……………………………………………(2分)
y=
……………………………………………(1分)
解得 y=
…………………………………………(1分)
(3)减小加速电压U1;增大偏转电压U2;……
(本题的答案不唯一,只要措施合理,答出一项可得1分,答出两项及以上可得2分。)
23(10分)分析和解:(1)设轨道半径为R,由机械能守恒定律:
--------------------------①(2分)
在B点:
-----------------------------②
(1分)
在A点:
------------------------------③(1分)
由①②③式得:两点的压力差:
------④(1分)
由图象得:截距
,得
---------------------------⑤(1分)
(2)由④式可知:因为图线的斜率
所以
……………………………………⑥(2分)
(3)在A点不脱离的条件为:
------------------------------⑦(1分)
由①⑥⑦三式和题中所给已知条件解得:
--------------------------⑧(1分)
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com