圆O在空间的水平面上，匀强电场沿水平方向，带正电粒子仅受电场力，从A点沿不同水平方向以相同速率抛出粒子，结果粒子过C点动能最大，则电场方向为（　　）

A．沿AB方向

B．沿AC方向

C．沿BC方向

D．沿OC方向

查看答案和解析>>

圆O在空间的水平面上，匀强电场沿水平方向，带正电粒子仅受电场力，从A点沿不同水平方向以相同速率抛出粒子，结果粒子过C点动能最大，则电场方向为

A．沿AB方向

B．沿AC方向

C．沿BC方向

D．沿OC方向

查看答案和解析>>

在光滑绝缘的水平面上有半圆柱形的凹槽ABC，截面半径为R=0.4m．空间有竖直向下的匀强电场，一个质量m=0.02kg，带电量q=+1.0×10^-3 C的小球（可视为质点）以初速度v₀=4m/s从A点水平飞入凹槽，恰好撞在D点，D与O的连线与水平方向夹角为θ=53°，已知重力加速度为g=10m/s²，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，试求：
（1）小球从A飞到D所用的时间t；
（2）电场强度E的大小；
（3）A、D两点间的电势差U_AD．

查看答案和解析>>

光滑绝缘水平面上有甲、乙、丙三个很小的金属球，质量均为m，甲不带电，乙带电量为+q，丙带电量为+

1

2

q．如图所示，空间存在半径为R，垂直于水平面的两匀强有界磁场．磁场区域半径R=

mv0

qB0

，以磁场圆心为坐标原点建立坐标系，y轴左侧磁场向上，右侧向下，磁感应强度大小分别为B₀和4B₀．若t=0时刻，甲从B点以速率v₀沿着+x轴方向射出，同时，乙在第二象限内磁场内也以速率v₀从某点E射出，两小球恰好在坐标原点O处相碰．碰撞瞬间能量无任何损失，且甲、乙发生速度互换．已知碰后甲速度与+x轴夹角为θ=

π

3

，而乙速度沿+x轴方向．且碰后，甲、乙两球带电量均变为+

1

2

q．阻力及小球间的静电力忽略不计．
注意：下面求解的位置坐标，都要化简为关于磁场区域半径R的表达式．
（1）试求乙在左侧磁场中圆周运动圆弧

EO

的圆心O₁，坐标（x₁、y₁）；
（2）若甲、乙相碰在O点时，丙从磁场边界

ADC

半圆弧上某点F，以速率v₀射入磁场，要使丙射出后用最短的时间和乙在某点G处相碰撞，试求出G点坐标（x₂、y₂）；
（3）若甲、乙相碰在O点时，丙从第一象限内磁场中的某点H，以速率v₀射出后，恰好能在（2）问中的G点和乙球相碰，碰撞瞬间，乙、丙速度互换，此后乙又和甲在某点I发生了碰撞．试求I点坐标（x₃、y₃）．

查看答案和解析>>

在光滑绝缘的水平面上有半圆柱形的凹槽ABC，截面半径为R=0.4m．空间有竖直向下的匀强电场，一个质量m=0.02kg，带电量q=+l．0×l0^-3 C的小球（可视为质点）以初速度v₀=4m/s从A点水平飞人凹槽，恰好撞在D点，D与O的连线与水平方向夹角为θ=53°，重力加速度取g=10m/s²，sin 53°=0.8．cos 53°=0.6，试求：
（1）小球从A点飞到D点所用的时间t；
（2）电场强度E的大小；
（3）从A点到D点带电小球电势能的变化量．

查看答案和解析>>

一、本题共10小题.每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中。有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分。

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

D

B

D

A

B

D

B

BC

CD

ABD

二、实验题：本题共三小题，共计18分

11．（4分）、1.25V  11.2(11.3)V   12  （4分）、BC

13．参考解答：（1）A₂  ；R₁ （2分）（2）滑动变阻器分压接法；电流表外接（4分）

（3）由图可知：U₁=1.00 V时，I₁=0.155A      U₂=2.00V时，I₂=0.250A

       得    

由于小灯珠两端的电压升高时，灯丝的温度升高，导致灯丝电阻变大，所以有：>（2分）

(4) 刚开始通过小灯珠的电流很小时，根据焦耳定律Q=I²Rt可知，灯丝发出的热量还不能使它的温度上升得足够高，因此它不亮. （2分）

三、计算题：本题共4小题，52分,解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤，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与单位。

14．解：（10分）设灯泡的额定电压为U，额定电流为I。

则当K闭合时，根据全电路的欧姆定律可得：E=U+2I（R₁+r+R₂） 

当K断开后，要灯泡仍正常发光，必有：E=U+I（R₁+r+R^/₂）   

由以上二式联立可得：（R₁+r+R^/₂）=2（R₁+r+R₂）   求得R^/₂=50Ω.

15．（12分）(1).宇航员所受到地球的引力全部提供绕地球作圆周运动所需的向心力,宇航员处于完全失重状态.                                                 2分 

(2). 飞船绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,则有:

GMm/(R+h)²=m(2π/T)²(R+h)                                      2分 

地表物体的重力等于物体受到的万有引力,则有:m^/g=GMm^//R²          2分  

解得:                                    2分       

(3).设空气阻力为f，由题设可知 f=kv² ，匀速下降时 f=m  ，    1分

由此可解得匀速下降的速度为  ，            1分     

单位时间内转化为内能的机械能为：             2分  

 16（14分）解：(1) 由小球运动到最高点可知，小球带正电．             （2分）

（2）设小球运动到最高点时的速度为v， 对该过程中，由动能定理有：

   （qE－mg）L＝                                ①     （2分）     

在最高点小球在细线断裂前瞬间，设细线拉力为T，则根据牛顿第二定律有：

T＋mg－qE=                                     ②      （2分）

由①②式及题中数据可得：T＝15N                               （1分）

（3）小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a，得：

a＝，                                ③      （2分）

设C在水平方向运动L过程中历时为t，则水平方向上有：

L＝vt           ④          （1分）

设竖直方向的位移为s，则有：                            ⑤      （2分）  

由①③④⑤式及题中数据解得：       0.125m                    （1分）

所以当小球运动到与O点水平方向相距L时，小球距O的高度为

m                                                （1分）

17.（16分） （1）设粒子经PT直线上的点R由E₀电场进入E₁电场，由Q到R及R到M点的时间分别为t₁与t₂，到达R时竖直速度为v_y，则：

由、及得：

     ①      

     ②      

       ③     

          ④       

上述三式联立解得：,      即（8分）。

(2)由E₁＝2E₀及③式可得t₁＝2t₂。

因沿PT方向粒子做匀速运动，故P、R两点间的距离是R、T两点间距离的两倍。即粒子在E₀电场做类平抛运动在PT方向的位移是在E₁电场中的两倍。

设PQ间到P点距离为△y的F处射出的粒子通过电场后也沿水平方向，若粒子第一次达PT直线用时△t，水平位移为△x，则

（1分）     

粒子在电场E₁中可能做类平抛运动后垂直CD边射出电场，也可能做类斜抛运动后返回E₀电场，在E₀电场中做类平抛运动垂直CD水平射出，或在E₀电场中做类斜抛运动再返回E₁电场。

若从E₁电场垂直CD射出，则  （n＝0、1、2、3、……）

解得： 

（n＝0、1、2、3、……）

若粒子从E₀电场垂直CD射出电场，则

 （k＝1、2、3、……）    

  （k＝1、2、3、……）（8分）

即PF间的距离为其中n＝0、1、2、3、……，k＝1、2、3、……

或          （n＝1、2、3、……）

解得：  （n＝1、2、3、……）

即PF间的距离为 （n = 1，2，3，……）