題目列表(包括答案和解析)
某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運(yùn)動軌跡做出“0”、“8”字樣,首先,如圖甲所示,在真空空間的豎直平面內(nèi)建立xoy坐標(biāo)系,在y1=0.1m和y2= -0.1m處有兩個與x軸平行的水平界面PQ和MN把空間分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域,在三個區(qū)域中分別存在勻強(qiáng)磁場B1、B2、B3,其大小滿足B2=2B1=2B3=0.02T,方向如圖甲所示。在Ⅱ區(qū)域中的y軸左右兩側(cè)還分別存在勻強(qiáng)電場E1、E2(圖中未畫出),忽略所有電、磁場的邊緣效應(yīng). ABCD是以坐標(biāo)原點(diǎn)O為中心對稱的正方形,其邊長L=0.2m。現(xiàn)在界面PQ上的A處沿y軸正方向發(fā)射一比荷q/m=108c/kg的帶正電荷的粒子(重力不計(jì)),粒子恰能沿圖中實(shí)線途經(jīng)B、C、D三點(diǎn)后回到A點(diǎn)并做周期性運(yùn)動,軌跡構(gòu)成一個“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時均做直線運(yùn)動.
(1)求E1、E2場的大小和方向
(2)若去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強(qiáng)電場和磁場,其他條件不變,仍在處以相同的速度發(fā)射相同的粒子,請?jiān)冖蚝廷髤^(qū)域內(nèi)重新設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場,使粒子運(yùn)動的軌跡成為上、下對稱的“8”字,且粒子運(yùn)動的周期跟甲圖中相同,請通過必要的計(jì)算和分析,求出你所設(shè)計(jì)的“場”的大小、方向和區(qū)域,并在乙圖中描繪出帶電粒子的運(yùn)動軌跡和你所設(shè)計(jì)的“場”(上面半圓軌跡己在圖中畫出)
某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運(yùn)動軌跡做出“0”、“8”字樣,首先,如圖甲所示,在真空空間的豎直平面內(nèi)建立xoy坐標(biāo)系,在y1=0.1m和y2= -0.1m處有兩個與x軸平行的水平界面PQ和MN把空間分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域,在三個區(qū)域中分別存在勻強(qiáng)磁場B1、B2、B3,其大小滿足B2=2B1=2B3=0.02T,方向如圖甲所示。在Ⅱ區(qū)域中的y軸左右兩側(cè)還分別存在勻強(qiáng)電場E1、E2(圖中未畫出),忽略所有電、磁場的邊緣效應(yīng). ABCD是以坐標(biāo)原點(diǎn)O為中心對稱的正方形,其邊長L=0.2m,F(xiàn)在界面PQ上的A處沿y軸正方向發(fā)射一比荷q/m=108c/kg的帶正電荷的粒子(重力不計(jì)),粒子恰能沿圖中實(shí)線途經(jīng)B、C、D三點(diǎn)后回到A點(diǎn)并做周期性運(yùn)動,軌跡構(gòu)成一個“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時均做直線運(yùn)動.
(1)求E1、E2場的大小和方向
(2)若去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強(qiáng)電場和磁場,其他條件不變,仍在處以相同的速度發(fā)射相同的粒子,請?jiān)冖蚝廷髤^(qū)域內(nèi)重新設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場,使粒子運(yùn)動的軌跡成為上、下對稱的“8”字,且粒子運(yùn)動的周期跟甲圖中相同,請通過必要的計(jì)算和分析,求出你所設(shè)計(jì)的“場”的大小、方向和區(qū)域,并在乙圖中描繪出帶電粒子的運(yùn)動軌跡和你所設(shè)計(jì)的“場”(上面半圓軌跡己在圖中畫出)
二、選擇題(本題包括7小題,共28分。每小題給出四個選項(xiàng).有的只有一個選項(xiàng)正確。有的有多個選項(xiàng)正確.選對的得4分,選對但不全的得2分。錯選或不答的得0分)
1 6.AB 17.C 18.D 19.BC 20.A 21.
第1I卷【必做120分+選做32分,共152分】
【必做部分,120分】
23.(11分)
(1)如圖所示(3分)
(2)2.73±0.02,1.5±0.1(4分)
(3)1.83±0.05(2分)
(4)1.24±0.03(2分)
24.(16分)
解:(1)解除鎖定,彈開物塊AB后,兩物體的速
度大小VA=vB==
彈簧儲存的彈性勢能J(2分)
(2)物塊B滑上傳送帶做勻減速運(yùn)動,當(dāng)速度減為零時,滑動的距離最遠(yuǎn)。
由動能定理得 得 (3分)
(3)vB’= =
(4)設(shè)彈射裝置對物塊A做功為W,則:
(1分)
AB碰后速度互換,B的速度v’’B=v’A (1分)
B要剛好能滑出傳送帶的Q端,由能量關(guān)系有: =umBgL (1分)
又mA=mB
聯(lián)立解得:W=unBGl-=8J
(1分)
v’’B=
在B滑過傳送帶的過程中,傳送帶移動的距離:
S帶=vt=vm
因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為:△= 50J(1分)
25.(18分) .
解:(1)在I、Ill區(qū)域中B1qv=m(2分)
解得v=
(2分)
在Ⅱ區(qū)域的電磁場中運(yùn)動滿足B2 q v=q叫一qE1(2分)
解得 E1=B2v=0.020.02
方向水平向右(3分)
同理E2×103V/m,方向水平向左(3分)
(2)如圖所示(6分)
33(8分)[物理―物理3―3]
解:(1)等壓變化
(2分)
T2=450K,t2=
(2)據(jù)熱力學(xué)第一定律U
內(nèi)能增加310-2J
(1) 升高(2分)
34 (共8分)[無力―物理3―4]
解:(1)沿y軸的負(fù)方向(2分)
(2)由圖象知該橫波的周期:T=(2分)
根據(jù)波發(fā)生干涉的條件,要發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,遇到波的頻率必須與該波的頻率箱等,即:Hz(2分)
(2)
路程為s=(2分)
35 (共8分)[物理―物理3―5]
解:(1)42He +147N 178 O +11H(2分)
(2)由動量守恒定律:m1vo=m3v3+m4vB,解得vB=(3分)
(3)B的速度與He核的速度方向相反,即<0,解得v0<
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