题目列表(包括答案和解析)
如图所示,光滑绝缘水平面的上方空间被竖直的分界面MN分隔成两部分,左侧空间有一水平向右的匀强电场,场强大小
,右侧空间有长为R=0.114m的绝缘轻绳,绳的一端固定于O点,另一端拴一个质量为m小球B在竖直面内沿顺时针方向做圆周运动,运动到最低点时速度大小vB=10m/s(小球B在最低点时与地面接触但无弹力)。在MN左侧水平面上有一质量也为m,带电量为
的小球A,某时刻在距MN平面L位置由静止释放,恰能与运动到最低点的B球发生正碰,并瞬间粘合成一个整体C。(取g=10m/s2)
(1)如果L=0.2m,求整体C运动到最高点时的速率。(结果保留1位小数)
(2)在(1)条件下,整体C在最高点时受到细绳的拉力是小球B重力的多少倍?(结果取整数)
(3)若碰后瞬间在MN的右侧空间立即加上一水平向左的匀强电场,场强大小
,当L满足什么条件时,整体C可在竖直面内做完整的圆周运动。(结果保留1位小数)
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(20分)如图所示,光滑绝缘水平面的上方空间被竖直的分界面MN分隔成两部分,左侧空间有一水平向右的匀强电场,场强大小
,右侧空间有长为R=0.114m的绝缘轻绳,绳的一端固定于O点,另一端拴一个质量为m小球B在竖直面内沿顺时针方向做圆周运动,运动到最低点时速度大小vB=10m/s(小球B在最低点时与地面接触但无弹力)。在MN左侧水平面上有一质量也为m,带电量为
的小球A,某时刻在距MN平面L位置由静止释放,恰能与运动到最低点的B球发生正碰,并瞬间粘合成一个整体C。(取g=10m/s2)
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(1)如果L=0.2m,求整体C运动到最高点时的速率。(结果保留1位小数)
(2)在(1)条件下,整体C在最高点时受到细绳的拉力是小球B重力的多少倍?(结果取整数)
(3)若碰后瞬间在MN的右侧空间立即加上一水平向左的匀强电场,场强大小
,当L满足什么条件时,整体C可在竖直面内做完整的圆周运动。(结果保留1位小数)
(12分)如图所示,两根平行光滑金属导轨M、N水平放置,电阻不计,相距l=0.2m。在导轨上方垂直导轨方向放一个质量为m=5×10—2kg的导体棒ab,ab的电阻为R0=0.5Ω.两金属导轨一端通过电阻R和电源相连,电阻R=2Ω,电源电动势E=6V,内源内阻r=0.5Ω。如果在装置所在的区域加一个匀强磁场,使ab对导轨的压力恰好是零,并使ab处于静止。求所加磁场磁感强度的大小和方向.(g=10m/s2)
(14分)如图所示,高为0.3m的水平通道内,有一个与之等高的质量为M=1.2kg表面光滑的立方体,长为L=0.2m的轻杆下端用铰链连接于O点,O点固定在水平地面上竖直挡板的底部(挡板的宽度可忽略),轻杆的上端连着质量为m=0.3kg的小球,小球靠在立方体左侧。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
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(1)为了使轻杆与水平地面夹角
=37°时立方体平衡且不动,作用在立方体上的水平推力F1应为多大?
(2)若立方体在F2=4.5N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动,则刚要与挡板相碰时其速度多大?
(3)立方体碰到挡板后即停止运动,而轻杆带着小球向左倒下碰地后反弹恰好能回到竖直位置,若小球与地面接触的时间为t=0.05s,则小球对地面的平均冲击力为多大?
(4)当杆回到竖直位置时撤去F2,杆将靠在立方体左侧渐渐向右倒下,最终立方体在通道内的运动速度多大?
(10分)如图甲所示, 两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L=0.2m,一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计.整个装置处于竖直向上的大小为B=0.5T的匀强磁场中.现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,金属杆运动的v-t图象如图乙所示.(取重力加速度g=10m/s2)求:![]()
(1)t=10s时拉力的大小.
(2)t=10s时电路的发热功率.
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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