24.(16分)如图所示,在平面直角坐标系中,第Ⅱ象限和第Ⅳ象限的直角三角形区域内,分布着磁感应强度大小均为B=5.0×10-2T的匀强磁场,方向分别垂直于平面向外和向里.质量m=2×10-26kg,电荷量q=十8×10-19C的粒子(不计重力),由静止开始经加速电压U=1000V的电场(图中未画出)加速后,从点M(-0.4,
)处平行于x轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域.
![]()
(1)求出粒子在磁场中运动的半径.
(2)在图中画出该粒子从直线x=-0.4到直线x=0.4之间的运动轨迹,并在图中标明轨迹与直线x=0.4交点的坐标.
(3)求出该粒子在两个磁场区域中偏转所用的总时间.
23.(11分)某研究性学习小组,为探究航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,进行了模拟实验研究.如图为测定风力的实验装置图,其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,其阻值较大,一质量和电阻都不计的细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,OC=H;有风时金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点如图中虚线所示,细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触.
(1)已知电源电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连,球P的质量为m,重力加速度为g,由此可推得风力大小F与电压表示数U的关系式为F=__________.
(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小
有关,于是他们
进行了如下实验:使用同一球,改变风速,记录了在不同风速下电压表
的示数.
![]()
在球半径一定的情况下,由表中数据可得到的结论是_________________________,通过分析,可
以得到有关风力大小与风速大小关系的结论是________________________.
22.电动自行车具有低噪声、无废气、无油污的环保性,而且它的能源利用率很高.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则
![]()
A.电动机的输入功率为576W
B.电动机的内电阻为4![]()
C.该车获得的牵引力为104N
D.该车受到的阻力为63N
第Ⅱ卷(必做120分+选做32分,共152分)
[必做部分]
21.欧盟和我国合作的“伽利略”全球卫星定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道平面上的30颗轨道卫星构成,每个轨道平面上有10颗卫星,从而实现高精度的导航定位.现假设“伽利略”系统中每颗卫星均围绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置如图所示.相邻卫星之间的距离相等,卫星1和卫星3分别位于轨道上的A、B两位置,卫星均按顺时针运行.地球表面重力加速度为g,地球的半径为R,不计卫星间的相互作用力.则下列判断正确的是
![]()
A.这10颗卫星的加速度大小相等,均为![]()
B.要使卫星1追上并靠近卫星2通过向后喷气即可实现
C.卫星1由位置A运动到B所需要的时间为![]()
D.卫星1由位置A运动到B的过程中万有引力做功为零
20.如图所示,木板的质量为M,长度为L,木块的质量为m,大小可不计,水平地面光滑,一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接,木块与木板间的动摩擦因数为
.开始时木块静止在木板左端,现用水平向右的力将m拉至木板的右端,拉力做功至少为
A.
B.
C.
D.![]()
19.如图所示,变压器初级线圈接电压一定的交流电,在下列措施中能使电流表示数变小的是
![]()
A.只将
从2拨向1
B.只将
从4拨向3
C.只将
从闭合改为断开
D.只将变阻器
的滑动触头上移
18.如图甲,水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd,两棒间用绝缘丝线系住.开始时匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.I和FT分别表示流过导体棒的电流和丝线的拉力(不考虑感应电流磁场的影响),则在t0时刻
![]()
A.I=0,FT=0 B.I=0,FT≠0 C.I≠0,FT=0 D.I≠0,FT≠0
17.
如图所示,在一次空地演习中,离地H高处的飞机发射一颗炮弹,炮
弹以水平速度
飞出欲轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时
以速度
竖直向上发射炮弹进行拦截.设飞机发射炮弹时与拦截系统的
水平距离为s,若拦截成功,不计空气阻力,则
、
的关系应满足
A.
B.
C.
D.![]()
16.仅在电场力的作用下,原来静止的点电荷从a点运动到b点过程中,速度不断增大,则下列说法正确的是
A.a点的场强一定比b点的场强小
B.a点的电势一定比b点的电势高
C.点电荷在a点受到的电场力一定比在b点受到的电场力大
D.点电荷在a点时的电势能一定比在b点时的电势能大
19.(附加题,10分)质量为m、边长为L的正方形线框,从有水平边界的匀强磁场上方由静止自由下落,线框电阻为R,匀强磁场的宽度为H(H>L),磁感强度为B,方向水平.线框下落过程中ab边与磁场界面平行、与磁场垂直.已知ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时都作减速运动,加速度大小均为a=g/4(g为当地的重力加速度).不计空气阻力,试求:
(1)ab边刚进入磁场时速度
的大小;
(2)cd边刚进入磁场时线框速度
的大小;
(3)线框穿越整个磁场的过程中消耗的电能.
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