1．关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是(　　 )

　 A. 均匀变化的电场能够在它周围空间产生均匀变化的磁场

　 B. 振荡的电场在其周围空间产生同频率的振荡磁场

　 C. 电磁波是横波，它要依靠介质传播

　 D. 电磁波在真空中传播速度等于真空中的光速

18. 解：(15分)(1)磁场中带电粒子在洛仑兹力作用下做圆周运动，故有

，　　　

粒子运动轨迹如图所示，由几何知识知，

x_C＝－(r+rcos45⁰)＝，

故，C点坐标为(，0)。………………………………………………(3分)

(2)设粒子从A到C的时间为t₁，由题意知

设粒子从进入电场到返回C的时间为t₂，其在电场中做匀变速运动，有

联立⑥⑦解得　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

设粒子再次进入磁场后在磁场中运动的时间为t₃，由题意知

故而，设粒子从A点到第三次穿越x轴的时间为

…………………………………………………(7分)

(3)粒子从第三次过x轴到第四次过x轴的过程是在电场中做类似平抛的运动，即沿着v₀的方向(设为x′轴)做匀速运动，即

沿着E的方向(设为y′轴)做初速为0的匀变速运动，即

，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

设离子第四次穿越x轴时速度的大小为v，速度方向与电场方向的夹角为α.

由图中几何关系知

解得 　　　……⑨ 　………………………　　 (5分)

17. (15分)解： (1)设子弹、小物块、长木板的质量分别为m₀、M、m，子弹的初速度为v₀，子弹击中小物块后二者的共同速度为v₁，由动量守恒定律

m₀ v₀=(M+ m₀) v₁-------------------------------------------------------------------------------①

子弹击中小物块后物块的质量为M^′，且M^′= M+ m₀．设当物块滑至第n块木板时，木板才开始运动μ₁M^′g＞μ₂(M^′+(6－n)m)g 　-----------------------------------------------------------②

其中μ₁、μ₂分别表示物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数．

由式解得n＞4.3

即物块滑上第五块木板时，木板才开始在地面上滑动．………………………………(6分)

(2)设物块刚滑上第五块木板时的速度为v₂，每块木板的长度为L，由动能定理

－μ₁ M^′g×4L=M^′v₂²－M^′v₁²----------------------------------------------------------③

由①②式解得　v₂=1m/s----------------------------------------------------------------------④

物块在第五块木板表面做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动，设经历时间t，物块与木板能获得相同的速度v₃，由动量定理

－μ₁ M^′gt=M^′v₃－M^′v₃----------------------------------------------------------------------⑤

(μ₁ M^′g－μ₂(M^′+m))t=m v₃--------------------------------------------------------------⑥

由⑤⑥式解得v₃=m/s-----------------------------------------------------------------------⑦

在此过程中，物块发生的位移为s₁，由动能定理

－μ₁ M^′g s₁=M^′v₃²－M^′v₂²------------------------------------------------------------⑧

解得s₁=m＜0.5m

即物块与木板获得m/s的共同速度，之后整体向前匀减速运动s₂后静止．

由动能定理

－μ₂ (M^′+m)g s₂=－(M^′+m)v₃² ------------------------------------------------------⑨

解得s₂=m

所以物块总共发生的位移s=4L+ s₁+ s₂ ----------------------------------------------------⑩

解得s≈2.27m　………………………………………………………(9分)

16. 解： (12分)

⑴　 带电系统开始运动时，设加速度为a₁，由牛顿第二定律： ＝ 　……1分　　　　　

球B刚进入电场时，带电系统的速度为v₁，有：

　………1分　　 求得：　 　…………1分

⑵　 对带电系统进行分析，假设球A能达到右极板，电场力对系统做功为W₁，有：

…………………1分

故带电系统速度第一次为零时，球A恰好到达右极板Q。　　　

设球B从静止到刚进入电场的时间为t₁，则： 　……1分　 解得：…1分

球B进入电场后，带电系统的加速度为a₂，由牛顿第二定律：

　……1分

显然，带电系统做匀减速运动。减速所需时间为t₂，则有：

　……1分 　　　求得： 　……1分

可知，带电系统从静止到速度第一次为零所需的时间为：

　 ……1分

B球电势能增加了　 6 Eq L　 ……2分 　　　　

15. (10分)解：设运行过程中货物加速度为a，根据牛顿第二定律得：

………………………………(2分)

设到达B端时速度为v，所用时间为t，则

　 ………………………………(2分)

解得：　　 ………………………………(1分)

　 ………………………………(2分)

根据功能关系得： ………………………………(2分)

解得： ………………………………(1分)

14.(8分)

(1) C 、 D ；(各1分，共2分)　 (2)电路图如下；(3分)(3)实物连线如图. (3分)

13.　 BD　　 (3分)

12.　 B　 (3分)

11.　 1.224,　 0.040 ， (各2分，共4分)

18. (15分)如图所示，x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为B，x轴下方有一匀强电场，电场强度的大小为E，方向与y轴的夹角θ为45⁰且斜向上方. 现有一质量为m电量为q的正离子，以速度v₀由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点进入电场区域，该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为45⁰. 不计离子的重力，设磁场区域和电场区域足够大. 求：

(1)C点的坐标；

(2)离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间；

(3)离子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角.

高三物理期末考试题

物理答案

(每题5分，共50分)