题目列表(包括答案和解析)
如图所示，粒子源K与虚线MN之间是一加速电场．虚线MN与PQ之间是匀强电场，虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场，且MN、PQ与荧光屏三者互相平行．电场和磁场的方向如图所示．图中A点与O点的连线垂直于荧光屏．从K发射出的一初速度为零的带正电的粒子，被电场加速后以速度v0从A点垂直射入偏转电场，在离开偏转电场后进入匀强磁场，最后恰好垂直地打在图中的荧光屏上，已知电场和磁场区域在竖直方向足够长，加速电场电压与偏转电场的场强关系为
，式中的d是偏转电场的宽度，磁场的磁感应强度与偏转电场的电场强度和带电粒子离开加速电场的速度v0关系符合表达式
，（以上关系式中U、E、B均为未知量）
（1）试说明v0的大小与K和MN之间的距离有何关系；
（2）求带电粒子进入磁场时的速度大小；
（3）带电粒子最后在电场和磁场中总的偏转距离是多少
| q | m |
如图甲所示，水平加速电场的加速电压为U0，在它的右侧有由水平正对放置的平行金属板a、b构成的偏转电场，已知偏转电场的板长L=0.10 m，板间距离d=5.0×10-2 m，两板间接有如图15乙所示的随时间变化的电压U，且a板电势高于b板电势。在金属板右侧存在有界的匀强磁场，磁场的左边界为与金属板右侧重合的竖直平面MN，MN右侧的磁场范围足够大，磁感应强度B=5.0×10-3T，方向与偏转电场正交向里（垂直纸面向里）。质量和电荷量都相同的带正电的粒子从静止开始经过电压U0=50V的加速电场后，连续沿两金属板间的中线OO′方向射入偏转电场中，中线OO′与磁场边界MN垂直。已知带电粒子的比荷
=1.0×108 C/kg，不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力，忽略偏转电场两板间电场的边缘效应，在每个粒子通过偏转电场区域的极短时间内，偏转电场可视作恒定不变。
1.求t=0时刻射入偏转电场的粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离；
2.求粒子进入磁场时的最大速度；
3.对于所有进入磁场中的粒子，如果要增大粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离，应该采取哪些措施？试从理论上推理说明。
说明：
一．答案及评分标准：本题共12小题，其中1～8题为必做题,9～12是选做题.选做题分为两组，考生必须从两组中任意选择一组作答.每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个正确选项．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．
题类
必做题
选做一组
选做二组
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
ACD
D
AC
CD
B
BD
ABC
B
CD
AD
ABC
B
二、答案及评分标准：全题24分，答案正确的，按下列答案后面括号内的分数给分；答错的，不答的，都给0分． 13．（1）（4分）
所选器材
（只填器材序号）
简述实验方法
（不要求写出具体步骤）
实验设计
方案1：
A、C、F
用弹簧秤称出带夹子重锤的重力大小G，再用天平测出其质量m，则g=G/m。
方案2：B、D、
G、H、J、L、M
安装仪器，接通电源，让纸带随小车一起沿斜面下滑。用刻度尺测出所需数据。改变斜面高度再测一次。利用两次数据，由牛顿第二定律算出结果。
方案3：B、E、F
将带夹子的重锤悬挂在铁架台上并置于桌面的边缘，用刻度尺测出重锤离桌面边缘的高度，同时用光电计时器测出重锤在上述高度内做自由落体的时间，则
（2）①加速度的计算值：每空1分，共3分
a/(
)
②作出a─F图象：2分
③结论：在保持物体质量M不变时，加速度a与合外力F成正比 。1分
14、(1)①3、4(有一个位置填错就不给分)（1分）； 5、6（1分）
②500Ω（1分）; 1.985或1.990V（1分）（1分）
③丙（1分）
（2）①右（1分）
②
（2分）
③B （1分） ；D（1分） 电路图（2分）
三、本题共6小题，86分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位．
15、（14分）参考解答及评分标准
甲同学的分析是错误的（1分），小球的机械能不守恒．（1分）
乙同学分析也是错误的（1分），小球在滑动过程中的最大速度的位置不在最低点B: (1分）
正确解如下：
小球在B点时，FN－mg＝m
(1分)
∵FN＝ 2 mg ∴v2＝gR （1分）
从A到B，设电场力做功WE，由动能定理WE+mgR＝
mv2， (1分)
得WE＝一mgR (1分)
∵电场力做负功， ∴带电小球受电场力方向向右FE ＝
＝mg (1分)
电场强度方向向右（1分）从A到B之间一定有位置D是小球运动速度方向瞬时合力为零处，也是小球速度最大处 (1分)
设OD连线与竖直方向夹角θ，FEcosθ＝Gsinθ（1分）
m
＝mgRcosθ－FE
(R-Rsinθ)（1分）
vmax ＝
（1分）
16. （14分） 参考解答及评分标准
导轨受到PQ棒水平向右的摩擦力f＝μmg （1分）
根据牛顿第二定律并整理得F－μmg－F安＝Ma (1分)
刚拉动导轨时，I感＝0，安培力为零，导轨有最大加速度（1分）
am＝
（1分）
＝（2－0.2×0.6×10）／2＝
随着导轨速度增大，感应电流增大，加速度减小，当a=0时，速度最大 （1分）
速度最大值为vm，电流最大为Im，此时导轨受到向右的安培力 FB= BImL （1分）
F－μmg － BImL＝0 分）
I.m＝
（1分）
代人数字算得Im＝
A =
I=E／（R＋r） （1分）
I m ＝BLvm／（R+r） （1分）
v m
＝Im
(R+ r)／BL二2 × (0.2＋0.4)／(0.8×0.5)＝
17. （14分） 参考解答及评分标准
设行星质量m，太阳质量为M，行星与太阳的距离为r，根据万有引力定律，
行星受太阳的万有引力
（2分）
行星绕太阳做近似匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
（2分）
（1分） 以上式子联立
故
（1分）
地球的周期
年，（1分） 
火星的周期
（2分）
年=1.8年 （1分）
设经时间t两星又一次距离最近，根据
（2分）
则两星转过的角度之差
（2分）
（2分，答“2.2年”同样给分）
18. （14分） 参考解答及评分标准
解（1）在时刻t，棒ab的速度 v＝a t -------------------（1分）
棒中感应电动势为 E＝B L v＝B L a t -------------（1分）
棒中的感应电流为
I＝
-----------------（2分）
对ab棒应用牛顿第二定律得 F－BIL＝ma ----------------（1分）
解得：
F=
---------------（2分）
（2）细线拉断前瞬间cd满足
BIL=f +T0 -------------------（1分）
+T0 -------------------（1分）
t=
-------------------（1分）
由于ab棒匀加速运动，所以
①
-------------------（1分）
线拉断前的过程中有：
②
-------------------联立①、②得：Q=
-------（1分）
第19题：（14分） 参考解答及评分标准
解：⑴
时刻粒子将垂直边界进入磁场，在洛仑兹力作用下作半径为r的匀速圆周运动，得：
……①
得入射点和出射点的距离：
……②
联解①②得：
⑵设粒子在电场中的偏转角为
，得右图。依图得：
………③
………④
根据边角关系得入射点和出射点的距离
………⑤
联解③④⑤式得：
，为定值。
⑶粒子在极板间作类平抛运动。刚能从右上角飞出时，有速度vm。设飞出所用时间为t，此时对应的电压为U。依图得：
水平方向：
………⑥
竖直方向：
………⑦
加速度：
………⑧
根据动能定理：
………⑨
联解⑥⑦⑧⑨式得最大速度
20.（16分） 参考解答及评分标准
（1）小木块B从开始运动直到A、B相对静止的过程中，系统水平方向上动量守恒，有 
①（1分）
解得 
＝
（2）B在A的圆弧部分的运动过程中，它们之间因摩擦产生的内能为Q1，B在A的水平部分往返的运动过程中，它们之间因摩擦产生的内能为Q2，由能量关系得到
③（1分）
④（1分）
⑤（1分）
（3）设小木块B下滑到P点时速度为vB，同时A的速度为vA，由动量守恒和能量关系可以得到 
⑥（1分）
⑦（1分）
由⑥⑦两式可以得到
，令
，化简后为
⑧（2分）
若要求B最终不滑离A，由能量关系必有
⑨（1分）
化简得 
⑩（2分）
故B既能对地向右滑动，又不滑离A的条件为
⑾ （2分）
即
或 （
） （2分）
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