題目列表(包括答案和解析)
A.汽車在做勻速直線運(yùn)動(dòng),且v2=v1 |
B.汽車在做變加速直線運(yùn)動(dòng),且v2>v1 |
C.汽車在做勻減速直線運(yùn)動(dòng),且v2<v1 |
D.汽車在做變加速直線運(yùn)動(dòng),且v2<v1 |
如圖9所示,在水平地面上方附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域。磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向水平并垂直紙面向里。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶正電微粒在此區(qū)域內(nèi)沿豎直平面(垂直于磁場方向的平面)做速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若某時(shí)刻微粒在場中運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí),其速度方向與水平方向的夾角為θ=60°,且已知P點(diǎn)與水平地面間的距離等于其做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,重力加速度為g。試求:
(1)此區(qū)域內(nèi)電場強(qiáng)度;
(2)則該微粒運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)與水平地面間的距離;
(3)若當(dāng)帶電微粒運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí),將電場強(qiáng)度的大小變?yōu)樵瓉淼?/2(不計(jì)電場變化對原磁場的影響),且?guī)щ娢⒘D苈渲恋孛,則帶電微粒落至地面時(shí)的速度大小為多少?
A.物體做勻速運(yùn)動(dòng),且v2=ν1
B.物體做加速運(yùn)動(dòng),且ν2>ν1
C.物體做加速運(yùn)動(dòng),且ν2<ν1
D.物體做減速運(yùn)動(dòng),且ν2<ν1
第一部分 選擇題(每題4分,共40分,漏選給2分,錯(cuò)選、不選給0分)
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
CD
C
BC
ABC
BD
AC
BD
AC
CD
AC
CD
第二部分 非選擇題(共110分)
13.(1)(4分)直徑讀數(shù)為
(每空2分,第一空最后一位估計(jì)允許偏差±
(2)(10分)
(a)實(shí)驗(yàn)電路圖(2分,有錯(cuò)給0分)
(b) 110 W, 1.10 V。
(c)電動(dòng)勢E= 1.30 V,內(nèi)電阻r=__20__W.
(每空2分,有效數(shù)字不做要求)
14.(1)(2分)還需要的實(shí)驗(yàn)器材是:
刻度尺、天平(配砝碼) .(每項(xiàng)1分)
(2)(每空2分)
還缺哪些實(shí)驗(yàn)步驟: 平衡摩擦力(適當(dāng)墊起長木板的左端,直至輕推滑塊,滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止)
應(yīng)控制的實(shí)驗(yàn)條件: 實(shí)驗(yàn)中保持.
要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式:
(3)(每空2分)
W=; ΔEK=.
本題第(1)、(2)問可能會(huì)出現(xiàn)許多不同的解答,可參考以下方案給分:
解一:(1)天平(1分) 刻度尺(1分)
(2)所缺的步驟:在沙桶中裝適量的細(xì)沙,直到輕推滑塊,滑塊能在水平長木板上勻速運(yùn)動(dòng)為止(2分),用天平測出此時(shí)沙和小桶的總質(zhì)量m′(2分).
本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式(2分)
解二:(1)天平(1分) 刻度尺(1分)
(2)所缺的步驟:在沙桶中裝適量的細(xì)沙直到輕推滑塊,滑塊能在水平長木板上勻速運(yùn)動(dòng)為止(2分),用天平測出此時(shí)沙和小桶的總質(zhì)量m′(1分).實(shí)驗(yàn)中保持.(1分)
本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式(2分)
解三:(1)天平(1分) 刻度尺(1分) 小木塊(1分)
(2)所缺的步驟:先將空的小沙桶從滑輪上取下,用天平測定小沙桶的質(zhì)量(2分),再將空的小沙桶掛回,用小木塊將長木板的左端稍稍墊起,直至輕推滑塊,滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止(1分).
本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式(2分)
解四:(1)天平(1分) 刻度尺(1分) 小木塊(1分)
(2)所缺的步驟:先將小沙桶和滑塊的連線斷開,用小木塊將長木板的左端稍稍墊起(1分),直至輕推滑塊,滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止(1分).實(shí)驗(yàn)中保持.(1分)
本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式(2分)
解五:(1)天平(1分) 刻度尺(1分) 小木塊(1分)
(2)所缺的步驟:先將空的小沙桶從滑輪上取下,用天平測定小沙桶的質(zhì)量(1分),再將空的小沙桶掛回,用小木塊將長木板的左端稍稍墊起,直至輕推滑塊,滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止(1分).實(shí)驗(yàn)中保持.(1分)
本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式(2分)
15.(10分)解:著陸器從高度為h處平拋到第二次著陸,由機(jī)械能守恒有:
2分
得出月球表面的重力加速度為:………① 3分
當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑為月球半徑R時(shí),發(fā)射速度最小,設(shè)最小速度為,由萬有引力(約等于重力)提供向心力有:
………② 2分
由①②式可得出:………③ 3分
16.(12分)
解:(1)由左手定則和題意知,小球帶負(fù)電 ………2分
設(shè)小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為v,則由動(dòng)能定理(或由機(jī)械能守恒定律)可得: ………2分
在最低點(diǎn)由向心力公式得:
………2分
解得:q=2.5×10
(2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律,小球第二次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),速度大小仍為v………2分
由向心力公式得:………2分
解得:F=5.5×10-2N………1分
17.(14分)
解:(1)金屬桿做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)………2分
(2)由圖象知:
時(shí),;
此時(shí)由于平衡………2分
得:………2分
(3)由圖象知:,
此時(shí)由牛頓第二定律:………2分
即:;………3分
解得:………3分
18.(15分)
解:(1)因油滴在第Ⅱ、Ⅲ象限中做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以油滴受的合力為零,若油滴帶負(fù)電,則其合力一定不為零;若油滴帶正電,則其合力可以為零,所以油滴帶正電.………3分
(2) 由平衡條件知: ………3分
………2分
(3)油滴從進(jìn)入區(qū)域到點(diǎn)的過程由動(dòng)能定理:
………3分
;………2分
………2分
19.(16分)
解:(1)對球,從靜止到碰的過程由動(dòng)
能定理:;………1分
即:
得:…1分
、碰撞由動(dòng)量守恒,令水平向左為正:有:………1分
得:(向左)………1分
加上豎直向上的電場后,整體仍做圓周運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程由動(dòng)能定理:
………1分
得: ………1分
在最高點(diǎn),由牛頓第二定律:………1分
得:………1分
(2)整體能完成圓周運(yùn)動(dòng)的條件是:在點(diǎn):………1分
即: ………1分
得:………1分
、碰撞由動(dòng)量守恒,令水平向左為正:有:
得: ………1分 由 得:………1分
、碰撞由動(dòng)量守恒,令水平向右為正:有:
得: ………1分 由 得:………1分
所以,滿足的條件是:或………1分
20.(17分)
解:解:(1)質(zhì)子在磁場中受洛侖茲力做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)
牛頓第二定律有:………2分
得半徑為:………2分
(2)由于質(zhì)子的初速度方向與x軸正方向的夾角為300,
且半徑恰好等于OA,因此質(zhì)子將在磁場中做半個(gè)圓周
運(yùn)動(dòng)到達(dá)y軸上的C點(diǎn),如圖所示.
根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為: ………2分
質(zhì)子從出發(fā)運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)y軸的時(shí)間為: ………1分
質(zhì)子進(jìn)入電場時(shí)的速度方向與電場的方向相同,在電場中先做勻減速運(yùn)動(dòng),速度減為零后反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)質(zhì)子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,根據(jù)牛頓第二定律有:
………2分,得………1分
因此質(zhì)子從開始運(yùn)動(dòng)到第二次到達(dá)y軸的時(shí)間為: ………2分.
(3)質(zhì)子再次進(jìn)入磁場時(shí),速度的方向與電場的方向相同,在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)y軸的D點(diǎn).由幾何關(guān)系得CD=2Rcos300 ………2分
則質(zhì)子第二次到達(dá)y軸的位置為
………2分
即質(zhì)子第三次到達(dá)y軸的坐標(biāo)為(0,34.6). ………1分
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