题目列表(包括答案和解析)
在甲图中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点.测得G、H间的距离为 d,粒子的重力可忽略不计。
(1)设粒子的电荷量为q,质量为m,试证明该粒子的比荷为:;
(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变。要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件。
(14分)在甲图中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点,如图甲所示,测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计。
(1)设粒子的电荷量为q,质量为m。求该粒子的比荷;
(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变,要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件。
在甲图中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点,如图甲所示,测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计。
(1)设粒子的电荷量为q,质量为m。求该粒子的比荷;
(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变,要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件。
在甲图中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点,如图甲所示,测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计。
(1)设粒子的电荷量为q,质量为m。求该粒子的比荷;
(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变,要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件。
一.单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分)。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
D
C
B
B
B
A
D
二.多项选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分。每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项正确。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)。
题号
11
12
13
14
15
16
答案
AD
BD
AD
ABC
AD
BCD
第Ⅱ卷
(实验题、计算题,共7题,共72分)
三.实验题(18分)
(1)0.730;8.0(8也给分);。(前两空分别为2分,第三空4分)
(2)l1、l3;l1/l3 (每空2分)
(3)①乙;② 9.4;③纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力。 (每空2分)
四.计算题:本题共6小题,共54分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的,答案中必须写出数值和单位。
18.(8分)分析和解:
(2) 因为金属块匀速运动,所以
………………(2分)
…………(2分)
(2)撤去拉力后a==μg ……… (1分)
a=
金属块在桌面上滑行的最大距离s = ………(1分)
=
s=
19.(8分)分析和解:(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有:
I==
(2)导体棒受到的安培力:
F安=BIL=0.30N…………(2分)
(3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1= mg sin37º=0.24N
由于F1小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f…………(1分)
根据共点力平衡条件
mg sin37º+f=F安…………(1分)
解得:f=0.06N …………(1分)
20.(8分)分析和解:(1)带电粒子经过电场加速,进入偏转磁场时速度为v,由动能定理
…………………①(1分)
进入磁场后带电粒子做匀速圆周运动,轨道半径为r
………………②(2分)
打到H点有 ………………………③(1分)
由①②③得 …………(1分)
(2)要保证所有粒子都不能打到MN边界上,粒子在磁场中运动偏角小于90°,临界状态为90°,如图所示,磁场区半径
(2分)
所以磁场区域半径满足 (1分)
21.(10分)分析和解:(1)木块A在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动,根据牛顿第二定律,木块A的加速度 =
设两木块碰撞前A的速度大小为v,根据运动学公式,得
=
(2)两木块离开桌面后均做平抛运动,设木块B离开桌面时的速度大小为v2,在空中飞行的时间为t′。根据平抛运动规律有:,s=v2t′…………………(2分)
解得:
=
(3)设两木块碰撞后木块A的速度大小为v1,根据动量守恒定律有:
…………………………………(1分)
解得:
=
设木块A落到地面过程的水平位移为s′,根据平抛运动规律,得
=
则木块A落到地面上的位置与D点之间的距离 =
22.(10分)分析和解:(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0,由动能定理
e U1=-0…………………………………………(2分)
解得 ………………………………..………(1分)
(2)电子以速度v0进入偏转电场后,垂直于电场方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E,电子在偏转电场中运动的时间为t,加速度为a,电子离开偏转电场时的侧移量为y。由牛顿第二定律和运动学公式
t=……………………………………………..……….(1分)
F=ma F=eE E=
a =……………………………………………(2分)
y=……………………………………………(1分)
解得 y=…………………………………………(1分)
(3)减小加速电压U1;增大偏转电压U2;……
(本题的答案不唯一,只要措施合理,答出一项可得1分,答出两项及以上可得2分。)
23(10分)分析和解:(1)设轨道半径为R,由机械能守恒定律:
--------------------------①(2分)
在B点:-----------------------------②(1分)
在A点:------------------------------③(1分)
由①②③式得:两点的压力差:------④(1分)
由图象得:截距 ,得---------------------------⑤(1分)
(2)由④式可知:因为图线的斜率
所以……………………………………⑥(2分)
(3)在A点不脱离的条件为: ------------------------------⑦(1分)
由①⑥⑦三式和题中所给已知条件解得:--------------------------⑧(1分)
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