15.(16分) 解:(1)设MN左侧匀强电场场强为E1,方向与水平方向夹角为θ.
带电小球受力如右图.
沿水平方向有 qE1cosθ=ma (1分)
沿竖直方向有 qE1sinθ=mg (1分)
对水平方向的匀加速运动有 v2=2as (1分)
代入数据可解得 E1=0.5N/C (1分)
θ=53º (1分)
即E1大小为0.5N/C,方向与水平向右方向夹53º角斜向上.
(2) 带电微粒在MN右侧场区始终满足 qE2=mg (1分)
在0~1s时间内,带电微粒在E3电场中
m/s2 (1分)
带电微粒在1s时的速度大小为 v1=v+at=1+0.1×1=1.1m/s (1分)
在1~1.5s时间内,带电微粒在磁场B中运动,
周期为
s(1分)
在1~1.5s时间内,带电微粒在磁场B中正好作半个圆周运动.所以带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度大小为1.1m/s, 方向水平向左. (1分)
(3)在0s~1s时间内带电微粒前进距离 s1=
vt+
at2=1×1+
×0.1×12=1.05m
带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径
m (1分)
因为r+s1<2.28m,所以在1s~2s时间内带电微粒未碰及墙壁.
在2s~3s时间内带电微粒作匀加速运动,加速度仍为 a=0.1m/s2 ,
在3s内带电微粒共前进距离
s3=
m (1分)
在3s时带电微粒的速度大小为
m/s
在3s~4s时间内带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径
m=0.19m (1分)
因为r3+s3>2.28m,所以在4s时间内带电微粒碰及墙壁.
带电微粒在3s以后运动情况如右图,其中 d=2.28-2.2=0.08m (1分)
sinθ=
, θ=30º (1分)
所以,带电微粒作圆周运动的时间为
s (1分)
带电微粒与墙壁碰撞的时间为 t总=3+
=
s (1分)
14.(16分)(1)当以CD为轴转动时, AB棒切割磁感线,当转到AD边竖直时
(2分)
(2分)
AB受到的水平外力应等于AB边受到的安培力
(2分)
(2)在转动的过程中,线圈内产生了交变电流,从开始转动到AD边竖直可视为正弦交变电流的0到T/4 (2分)
所以Q=
0.00196J(2分)
(3)当以CD为轴转动时,仅AB棒切割磁感线。
(2分)
当以AB为轴转动时,仅CD棒切割磁感线。
(2分)
第一个周期内
两点间的电势差
随时间
变化的关系为
![]()
![]()
13.(15分)
(1)当A物块到达C处时,由受力分析可知:水平方向受力平衡(1分),竖直方向只受重力作用(1分),所以A物块的加速度a=g=10m/s2 (2分)
(2)设B物块的质量为M,绳子拉力为T;根据平衡条件:
T
= mg
(2分)
T =Mg (2分)
联立解得M=0.5kg (1分)
(3)设Q物块的质量为m
,根据系统机械能守恒得:
mgh
=(M+m
)gh
(3分)
h
=
(1分)
h
=
(1分)
解之得: m
=0.3kg
(1分)
10(6分).(1)①F’;
② B
(2)B (每空2分)
11(12分).(1)① A1 (2分)
②实验电路如图所示 (4分)
③表2正确 (2分)
(2)①欧姆;(1分) ③ > ; (2分) ④OFF或交流电压最高挡 (1分)
12.A (12分) (1)BCAD 光具有波粒二象性
(2)后 0.4ns (n=1、2、3……)
(3) C;A (每空2分)
B(12分) (1) 13.6 (2分); 2 (2分)
(2) 2 (1分) 质子(
)(1分)
(2分)
(3)
(2分)
(2分)
15.(16分)如图甲所示,在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1,在MN的右侧有竖直向上、场强大小为E2=0.4N/C的匀强电场,还有垂直纸面向内的匀强磁场B(图甲中未画出)和水平向右的匀强电场E3(图甲中未画出),B和E3随时间变化的情况如图乙所示,P1P2为距MN边界2.28m的竖直墙壁,现有一带正电微粒质量为4×10-7kg,电量为1×10-5C,从左侧电场中距MN边界
m的A处无初速释放后,沿直线以1m/s速度垂直MN边界进入右侧场区,设此时刻t=0, 取g =10m/s2.求:
(1)MN左侧匀强电场的电场强度E1(sin37º=0.6);
(2)带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度;
(3)带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞?(
≈0.19)
江苏省江浦高级中学2010届高三物理模块综合练习5答案
14.(16分)如图所示,空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度
T。一质量
kg,总电阻
,边长
m的正方形均匀导体框平放在粗糙的水平地面上,在一与导体框平面始终垂直的外力作用下做如下运动:首先外力作用在
边上,线框绕
边顺时针转动
,然后外力作用到
边上,线框绕
边顺时针转动
……如此不断重复,线框在地面上向右翻转,线框转动时的角速度
rad/s保持恒定。
(1)线框绕
边转动,求当
边转到竖直位置时AB边上所加水平外力的大小;
(2)求从线框绕
边开始转动到
边竖直的这四分之一圈内线框上产生的电热;
(3)从运动开始作为计时起点,求出在第一个周期内
两点间的电势差
AB随时间
变化的关系,并作出
AB随时间
变化的关系图线。
13.
(15分)如图所示,光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4kg的小物块A,不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D,连接物块A和小物块B,虚线CD水平,间距d=1.2m,此时连接物块A的细绳与竖直
杆的夹角为37
,物块A恰能保持静止.现在物块B的下端
挂一个小物块Q,物块A可从图示位置上升并恰好能到达C
处.不计摩擦和空气阻力,
、
,
重力加速度g取10m/s2.求:
(1)物块A到达C处时的加速度大小;
(2)物块B的质量;
(3)物块
Q的质量.
12.A.(1) , .
(2) , .
(3) , .
B. (1) , .
(2) , , .
(3)
11. (1) ① , ②
③ .
(2) ① , ② , ③ .
10.(1) ① ,② .
(2) ____
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