题目列表(包括答案和解析)
(16分)如图所示,两水平放置的平行金属板a、b,板长L=0.2 m,板间距d=0.2 m.两金属板间加可调控的电压U,且保证a板带负电,b板带正电, 忽略电场的边缘效应.在金属板右侧有一磁场区域,其左右总宽度s=0.4 m,上下范围足够大,磁场边界MN和PQ均与金属板垂直,磁场区域被等宽地划分为n(正整数)个竖直区间,磁感应强度大小均为B=5×10-3T,方向从左向右为垂直纸面向外、向内、向外…….在极板左端有一粒子源,不断地向右沿着与两板等距的水平线OO′发射比荷
=1×108 C/kg、初速度为v0=2×105 m/s的带正电粒子。忽略粒子重力以及它们之间的相互作用.
(1)当取U何值时,带电粒子射出电场时的速度偏向角最大;
(2)若n=1,即只有一个磁场区间,其方向垂直纸面向外,则当电压由0连续增大到U过程中带电粒子射出磁场时与边界PQ相交的区域的宽度;
(3)若n趋向无穷大,则偏离电场的带电粒子在磁场中运动的时间t为多少?![]()
在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里.某一带正电粒子A1,由静止开始经加速电压为U的电场(图中未画出)加速后,从纵坐标为
a的M处平行于x轴向右运动,通过第Ⅱ象限的匀强磁场区域后,在坐标原点O处与静止在该点的粒子A2发生了对心正碰,碰后它们结合在一起进入第Ⅳ象限,碰撞前后它们的运动轨迹如图所示.若两个粒子的质量相等且均可视为质点、重力不计、碰撞过程中无电荷量损失.
(1)求带电粒子A1的比荷(即q/m):
(2)确定粒子A2碰撞前的带电情况;
(3)求带电粒子A1在两个磁场区域中偏转所用的总时间.
一、单项选择题(每小题4分,共24分)
1、 B 2、C 3、 A 4、 D 5、 C 6、B
二、不定项选择题(每小题5分,共25分)
7、 AC 8、 BD 9、 BD 10、 BCD 11、ACD
三.(20分)填空题。本大题共4小题,每空格2分
12、(1) 25 (2) 1.56。13、4 ,49mg。14、20、20。
15、(1)断路 (2)20Ω (3)12.5V 5Ω。
四、实验题(第16题每空格2分、作图2分;17题每空格2分;18题4分;19题8分共20分)
16、⑴2.5N和4.0N ⑵注意平行四边形中的实线、虚线的区别和箭头、标度、单位。
17、84 4.8×10-10 18、C
19、解:连接电路图如下 2分
按电路图接好实验电路 2分
改变电阻箱阻值,分别读出两组电阻箱阻值和对应的路端电压值R1、U1、R2、U2。根据闭合电路欧姆定律列出与这两组数据相对应的方程:



解方程组可得E和r:(各2分)

五、计算题(共59分)
20、(8分)解:气体进入B中的过程是等压变化:V1/T1=V2/T2,
得?HS/T=((4/5)HS+VB)/T′ 2分
解得:VB=((T′/T)-(4/5))HS 2分
?取走砝码后,保持活塞的高度不变是等容变化,由查理定律 p1/T1=p2/T2,得?p/T′=(p-(Δmg/S))/T 2分
即Δm=(T′-T)pS/Tg 2分
21、(12分)解:(1)设t=2.0s内车厢的加速度为aB,由s=
得aB=
(2)对B,由牛顿第二定律:F-f=mBaB, 得f=45N. 2分
对A据牛顿第二定律得A的加速度大小为aA=f/mA=2.25m/s2 2分
所以t=2.0s末A的速度大小为:VA=aAt=4.5m/s. 2分
(3)在t=2.0s内A运动的位移为SA=
,
2分
A在B上滑动的距离
2分
22、(12分)解: 为使小球能绕O’点做完整的圆周运动,则小球在最高点D对绳的拉力F1应该大于或等于零,即有:
1
2分
根据机械能守恒定律可得:
2 2分
因为小球在最低点C对绳的拉力F2应该小于或等于7mg,即有:
3
2分
根据机械能守恒定律可得:
4 2分
由1234式解得:
。
4分
23.(12分)
解:设月球的质量为M, 着陆器的质量为m,轨道舱的质量为m0
着陆器在月球表面上的重力等于万有引力:mg=GMm/R2 2分
轨道舱绕月球做圆周运动:GM m0/r2=m0V2/r 2分
着陆器与轨道舱对接时的动能:Ek=m V2/2 2分
着陆器返回过程中需克服引力做功:W=mgR(1-R/r). 2分
着陆器返回过程中至少需要获得的能量:E=Ek+W 2分
联解可得:E=mgR(1-R/2r). 2分
24、(14分)解:(1)因为线框ab进入磁场时V1=
=
产生的电动势E=BLV1=0.2V
安培力F=BLI=BLE/R=1N 2分
线框在磁场中F=G作匀速运动,Q=mg2L=0.1×10×2×0.1J=0.2J 2分
(2)因为ab与dc切割磁感线产生的电动势和电流是:E=BLV1 I=E/R
所以通过a点的电量
Q=It=E
(3) 线框下落的时间:t1=
=0.2s
1分
在磁场内匀速V=V1 t2=2L/ V1=0.1s 1分
可作得图像: 3分
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