题目列表(包括答案和解析)
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图3-2-4
A.①② B.①④ C.②③ D.以上说法都不对
| A、通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线 | ||||
B、匀强电场的场强大小为
| ||||
| C、匀强电场的场强方向为由C指向A | ||||
| D、将一个电子由E点移到F点,电子的电势能将减少1.6×10-19J |
| 4m | qB |
如图19所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B。折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的两点, AP=AQ=L。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出,不计微粒的重力。
(1)若P、Q间外加一与磁场方向垂直的匀强电场,能使速度为v0射出的微粒沿PQ直线运动到Q点,则场强为多大?
(2)撤去电场,为使微粒从P点射出后,途经折线的顶点A而到达Q点,求初速度v应满足什么条件?
(3)求第(2)中微粒从P点到达Q点所用的时间。
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图19
如图15所示,竖直面内有一弧形轨道,形状是半径为r的
圆, O点是圆心,B点在水平地面上,A、O两点在同一条水平线上,C、O、B三点在同一条竖直线上,AB段是光滑的。A点的一个很小的弹射系统(图中未画出)将一个质量为m的小滑块(可视为质点)自A点竖直向下射出,滑块沿轨道内表面运动并恰从C点飞出,最后落在水平地面上的D点。已知滑块经过B点时对轨道的压力是7mg,g表示重力加速度。忽略空气阻力,求:
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(1)BD的大小。
(2)滑块自A点出发后的机械能损失W1。
(3)弹射系统应具备的弹性势能。
第一部分 选择题(每题4分,共40分,漏选给2分,错选、不选给0分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
CD
C
BC
ABC
BD
AC
BD
AC
CD
AC
CD
第二部分 非选择题(共110分)
13.(1)(4分)直径读数为
(每空2分,第一空最后一位估计允许偏差±
(2)(10分)
(a)实验电路图(2分,有错给0分)
(b) 110 W, 1.10 V。
(c)电动势E= 1.30 V,内电阻r=__20__W.
(每空2分,有效数字不做要求)
14.(1)(2分)还需要的实验器材是:
刻度尺、天平(配砝码) .(每项1分)
(2)(每空2分)
还缺哪些实验步骤: 平衡摩擦力(适当垫起长木板的左端,直至轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速滑行为止)
应控制的实验条件: 实验中保持
.
要验证的数学表达式:
(3)(每空2分)
W=
; ΔEK=
.
本题第(1)、(2)问可能会出现许多不同的解答,可参考以下方案给分:
解一:(1)天平(1分) 刻度尺(1分)
(2)所缺的步骤:在沙桶中装适量的细沙,直到轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速运动为止(2分),用天平测出此时沙和小桶的总质量m′(2分).
本实验最终要验证的数学表达式
(2分)
解二:(1)天平(1分) 刻度尺(1分)
(2)所缺的步骤:在沙桶中装适量的细沙直到轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速运动为止(2分),用天平测出此时沙和小桶的总质量m′(1分).实验中保持
.(1分)
本实验最终要验证的数学表达式
(2分)
解三:(1)天平(1分) 刻度尺(1分) 小木块(1分)
(2)所缺的步骤:先将空的小沙桶从滑轮上取下,用天平测定小沙桶的质量
(2分),再将空的小沙桶挂回,用小木块将长木板的左端稍稍垫起,直至轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速滑行为止(1分).
本实验最终要验证的数学表达式
(2分)
解四:(1)天平(1分) 刻度尺(1分) 小木块(1分)
(2)所缺的步骤:先将小沙桶和滑块的连线断开,用小木块将长木板的左端稍稍垫起(1分),直至轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速滑行为止(1分).实验中保持
.(1分)
本实验最终要验证的数学表达式
(2分)
解五:(1)天平(1分) 刻度尺(1分) 小木块(1分)
(2)所缺的步骤:先将空的小沙桶从滑轮上取下,用天平测定小沙桶的质量
(1分),再将空的小沙桶挂回,用小木块将长木板的左端稍稍垫起,直至轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速滑行为止(1分).实验中保持
.(1分)
本实验最终要验证的数学表达式
(2分)
15.(10分)解:着陆器从高度为h处平抛到第二次着陆,由机械能守恒有:
2分
得出月球表面的重力加速度为:
………①
3分
当卫星的轨道半径为月球半径R时,发射速度最小,设最小速度为
,由万有引力(约等于重力)提供向心力有:
………② 2分
由①②式可得出:
………③ 3分
16.(12分)
解:(1)由左手定则和题意知,小球带负电 ………2分
设小球第一次到达最低点时的速度为v,则由动能定理(或由机械能守恒定律)可得:
………2分
在最低点由向心力公式得:
………2分
解得:q=2.5×10
(2)根据机械能守恒定律,小球第二次到达最低点时,速度大小仍为v………2分
由向心力公式得:
………2分
解得:F=5.5×10-2N………1分
17.(14分)
解:(1)金属杆做加速度不断减小的加速运动………2分
(2)由图象知:
时,
;
此时由于平衡
………2分
得:
………2分
(3)由图象知:
,
此时由牛顿第二定律:
………2分
即:
;………3分
解得:
………3分
18.(15分)
解:(1)因油滴在第Ⅱ、Ⅲ象限中做匀速直线运动,所以油滴受的合力为零,若油滴带负电,则其合力一定不为零;若油滴带正电,则其合力可以为零,所以油滴带正电.………3分
(2) 由平衡条件知:
………3分
………2分
(3)油滴从进入
区域到
点的过程由动能定理:
………3分
;………2分
………2分

19.(16分)
解:(1)对
球,从静止到碰
的过程由动
能定理:
;………1分
即:
得:
…1分
、
碰撞由动量守恒,令水平向左为正:有:
………1分
得:
(向左)………1分
加上竖直向上的电场
后,整体
仍做圆周运动到最高点的过程由动能定理:
………1分
得:
………1分
在最高点,由牛顿第二定律:
………1分
得:
………1分
(2)整体能完成圆周运动的条件是:在
点:
………1分
即:
………1分
得:
………1分
、
碰撞由动量守恒,令水平向左为正:有:
得:
………1分 由
得:
………1分
、
碰撞由动量守恒,令水平向右为正:有:
得:
………1分 由
得:
………1分
所以,
满足的条件是:
或
………1分
20.(17分)
解:解:(1)质子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动,根据
牛顿第二定律有:
………2分
得半径为:
………2分
(2)由于质子的初速度方向与x轴正方向的夹角为300,
且半径恰好等于OA,因此质子将在磁场中做半个圆周
运动到达y轴上的C点,如图所示.
根据圆周运动的规律,质子做圆周运动的周期为:
………2分
质子从出发运动到第一次到达y轴的时间为:
………1分
质子进入电场时的速度方向与电场的方向相同,在电场中先做匀减速运动,速度减为零后反向做匀加速直线运动,设质子在电场中运动的时间为t2,根据牛顿第二定律有:
………2分,得
………1分
因此质子从开始运动到第二次到达y轴的时间为:
………2分.
(3)质子再次进入磁场时,速度的方向与电场的方向相同,在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动,到达y轴的D点.由几何关系得CD=2Rcos300 ………2分
则质子第二次到达y轴的位置为
………2分
即质子第三次到达y轴的坐标为(0,34.6). ………1分
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