題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,空間中存在著正交的水平勻強電場和勻強磁場,電場強度E=4 V/m,方向水平向左;磁感應強度B=2 T,方向垂直紙面向里.一質量m=1 g,帶正電的小環(huán)穿在一根絕緣細桿abcd上,細桿ab段和cd段是直線,bc段彎曲,且在b、c處與ab、cd平滑連接.ab段是豎直的,cd段與水平方向成=45°角.ab和cd兩段是粗糙的,bc段光滑.ab長h=0.8 m,ac兩點間豎直高度差為H=1.6 m.小環(huán)P從a點無初速釋放,到達b點的瞬間,恰好與細桿無相互作用力;小環(huán)沿bc下滑剛過c點,即在cd段做勻速直線運動且與細桿沒有相互作用.g=10 m/s2,求:
(1)小環(huán)在ab段運動時,摩擦力對小環(huán)做的功.
(2)a、c間的水平距離.
如圖所示,在虛線DF的右側整個空間存在著垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感強度B=0.5特,其中在矩形區(qū)域DFGH內還分布有水平向左的勻強電場。絕緣光滑斜面傾角θ=60°,其末端與邊界DF交于C點,一帶正電的小球質量為m=2×10—3kg,從距C點高H=0.8米處的A點由靜止釋放,離開斜面后,從C點進入DFGH區(qū)域后恰能沿直線運動最后從邊界HG上的M點進入磁場,取g=10m/s2,求:
(1)小球滑到C點時速度。
(2)電場強度的大小。
(3)如果小球從M點進入磁場后能經(jīng)過圖中的N點,已知MN兩點豎直高度差h=0.45米,求小球經(jīng)過N點時的速度大小。
如圖所示,粒子源S可以不斷地產(chǎn)生質量為m、電荷量為+ q的粒子(重力不計)。粒子從O1孔進入(初速度為零)一個水平方向的加速電場,再經(jīng)小孔O2進入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域,電場強度大小為E,磁感應強度大小為B1,方向如圖。虛面PQ、MN之間的立體空間內存在著水平向右的勻強磁場區(qū)域,磁感應強度大小為B2(圖中未畫出)。有一塊對折后成直角的硬質塑料板abc(不帶電,寬度很窄,厚度不計)放置在PQ、MN之間(截面圖如圖),a、c兩點恰好分別位于PQ、MN上,ab、bc的中點與O1、O2、O3在同一水平線上,ab = bc = L , = 45°。若粒子恰能沿圖中虛線O2、O3進入 PQ、MN之間的區(qū)域。
(1)求加速電壓U1;
(2)假設粒子與硬質塑料板碰后,速度大小不變,方向變化遵守光的反射定律。求粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運動的時間。
一、1、BC 2、B 3、C 4、AD 5、ACD 6、D 7、ABD 8、C
9、C 10、ACD 11、BD 12、D
二、實驗題(本題共2小題共18分)將答案填在橫線上或作圖和連線
13、(8分)(1)實驗裝置圖中存在的問題有:細線與軌道平面應該平行;---1分
初始時刻,小車應緊靠打點計時器 ---1分
所缺的步驟:調節(jié)軌道的傾斜程度,使小車能在軌道上勻速運動為止 ------1分
應該控制的實驗條件是M>>m------1分
(2) ---1分
---1分
-----2分
14、(10分)(1)①_____30.6~30.9 (1分)
②__150____ (1分)
③____?1K (1分)
④ 歐姆調零 (1分)
(2)① B (1分)
② 新電池內阻很小(1分) ③電路圖(4分)
三、本大題共四小題共計54分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題.答案中必須明確寫出數(shù)值和單位
15、(12分)(1)設電子經(jīng)電壓U1加速后的速度為v0,由動能定理
e U1=-0…………………………………………(2分)
解得 ………………………………..………(2分)
(2)電子以速度v0進入偏轉電場后,垂直于電場方向做勻速直線運動,沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動。設偏轉電場的電場強度為E,電子在偏轉電場中運動的時間為t,加速度為a,電子離開偏轉電場時的側移量為y。由牛頓第二定律和運動學公式
t=……………………………………………..……….(1分)
F=ma F=eE E=
a =……………………………………………(2分)
y=……………………………………………(1分)
解得 y=…………………………………………(2分)
(3)減小加速電壓U1;增大偏轉電壓U2;……(2分)
16、(13分)(1)(4分)②軌跡不可能存在
①位置,三力可能平衡或三力的合力可能與速度在一直線.,運動員做直線運動
②位置,合力方向與速度方向不可能在一直線,所以不會沿豎直方向做直線運動
②位置F1的方向按圖a,理論上是向右,畫出向左也不扣分,但是F1F2標錯位置要扣分。.
(2)(3分)由①位置的受力分析可知,勻速運動時
F1=mgcos=C1v2……⑴
F2=mgsin=C2v2……⑵
兩式消去mg和v得tan=C2/C1
(3)(3分)在圖b中過原點作直線
正確得到直線與曲線的交點
C2=2,C1=5.55.5~5.6均正確.
根據(jù)F2=mgsin=C2v2或F1=mgcos=C1v2
上兩式任取其一.
得v=10.9m/s在10.7~11.0之間均可.
(4)(3分)E=mgH+12 mv02-12 mv2=7010800+12 701502-12 7010.92.J=1.34106 J
17、(14分)(1)設小環(huán)到達b點的速率為v1,因小環(huán)在b點恰好與細桿無相互作用力,則有:Eq=qv1B(2分)
得:
(2分)
對小環(huán)在ab段的運動過程用動能定理,有:
(2分)
得:W=-6×10-3J(1分)
(2)小環(huán)在cd段做勻速直線運動,且與細桿無相互作用力,則小環(huán)受力情況如圖所示.
設小環(huán)剛過c點的速度為v2,由幾何關系可知,
電場力Eq=mg(1分),w.w.w.k.s.5
u.c.o.m洛倫茲力(1分)
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