在平面直角坐标系xOy中.第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场.第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场.磁感应强度为B.一质量为m.电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场.经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场.最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场.如图16所示.不计粒子重力.求(1)M.N两点间的电势差UMN ,(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r,(3)粒子从M点运动到P点的总时间t. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E.第Ⅲ、第Ⅳ象限-d≤y≤0内存在垂直于坐标平面向内的匀强磁场.一质量为m、电荷量为-q的带负电的粒子从y轴上的M点以速度υ0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,恰好不会从磁场的下边界射出磁场,如图所示.不计粒子的重力,求
(1)M、N两点间的电势差U;
(2)磁场的磁感应强度大小B;
(3)粒子从M点运动到第一次离开磁场的总时间t.

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在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求:

(1)M、N两点间的电势差UMN

(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;

(3)粒子从M点运动到P点的总时间t。

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在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求

(1)MN两点间的电势差UMN

(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r

(3)粒子从M点运动到P点的总时间t

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在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求

(1)MN两点间的电势差UMN

(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r

(3)粒子从M点运动到P点的总时间t

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在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求:

(1)M、N两点间的电势差UMN

(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;

(3)粒子从M点运动到P点的总时间t。

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一、本题共12小题,全部为必做题。每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.

 

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

C

C

A

BD

C

B

BD

B

C

BD

AC

BC

 

二、 本题共7小题,共102分.全部为必做题,请按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.

13、(12分)(1)①,物体质量的倒数;②,(当地)重力加速度g;(每空1分)

(2)①表格如下:(3分)

位置

1

2

3

4

5

6

t/s

 

 

 

 

 

 

s/m

 

 

 

 

 

 

 

②  t  t2   (每空1分)

处理方法:尝试作出s―t图,看是否是直线,若不是再作出s―t2图。(3分)

 

14、(共12分,每小题4分) (1)×100Ω;   3.0 KΩ     

(2)乙 ;   因为甲图中流过电流表的电流太小,读数误差比较大 

(3)K2闭合前后电压表的读数U1、U2   ;

 

15、(10分)解:对B受力分析的绳中拉力T=mB g;               (1分)

当mB取最大值时,物体具有沿斜面向下的最大静摩擦力fm

对A受力分析并正交分解得:     N-mgcosθ=0;                (1分)

T-fm-mgsinθ=0;             (1分)

fm=μN                         (1分)

联立以上各式,解得:           mB=m(sinθ+μcosθ)               (1分)

当mB取最小值时,物体具有沿斜面向上的最大静摩擦力fm

对A受力分析并正交分解得:     N-mgcosθ=0;                (1分)

T+fm-mgsinθ=0;              (1分)

fm=μN                         (1分)

联立以上各式,解得:           mB=m(sinθ-μcosθ)              (1分)

综上,mB的范围是: m(sinθ-μcosθ)≤mB≤m(sinθ+μcosθ)            (1分)

 

16.(1)(8分)解:(1)由,得:         (3分)

         (4分)

整理得:                                     (1分)

评分标准:中间字母脚标错的一律不给分。

16.(10分)

(2)设A、B的质量分别为mA、mB,长木板B长度为L,A、B之间的滑动摩擦力为f.

=fL                         ①(2分)

若B不固定,对A、B系统由动量守恒,有

mAv0=(mA+mB)v                      ②(3分)

对A、B系统由能量守恒,有

=fL+(mA+mB)v2              ③(3分)

由以上各式解得:=                           ④(2分)

17.(17分)解:(1)做加速度减小的减速运动直到停止运动。 (3分)

               图象如答图1                              (2分)

(2)金属杆在导轨上做减速运动,刚开始时速度最大,感应电动势也最大,有:                Em = BLv0                            (1分)

所以回路的最大电流Im =  .                          (2分)

金属杆上电流方向从a到b                      (1分)

(3)   E = BLv                                     (1分)   

F= BIL                                      (1分)

由闭合电路欧姆定律得:I =                (1分)

由牛顿第二定律得:F = ma                     (1分)

解得:a =  B 2L2 v / (mR)                       (2分)

         (4):  由能的转化和守恒有: Q = mv20         (2分)

 

18、(17分)解:如答图2。(1)设粒子过N点时速度v,有:

=cosθ      ①       (1分)

v=2v0            ②       (1分)

粒子从M点运动到N点的过程,有:

qUMNmv2mv       ③       (2分)

UMN         ④        (1分)

(2)粒子在磁场中以O/为圆做匀速圆周运动,半径为O/N,有

qvB=             ⑤    (1分)  

r=        ⑥     (1分)

 

(3)由几何关系得:           ON=rsinθ             ⑦     (2分)

  粒子在电场中运动的时间t1,有:ON=v0t1              ⑧       (1分)

t1           ⑨      (1分)

粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期:T=      ⑩     (1分)

设粒子在磁场中运动的时间t2,有:t2            ⑾     (2分)

t2           ⑿      (1分)

                      t=t1+t2      t=   ⒀    (2分)

19. (16分)解:(1)当A、B、C三者的速度相等时(设为v1),弹簧的弹性势能最大,由于A、B、C三者组成的系统动量守恒,

    ①                 (2分)

       解得:      ②                   (2分)

  (2)B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒,设碰后瞬间B、C两者速度为v2,则

                           ③  

解得:          ④                   (2分)

设弹性势能的最大值为,由机械能守恒得:

   ⑤        (3分)

代入数值得:                                  ⑥        (1分)

(3)A不可能向左运动。由系统的动量守恒:

             ⑦         (1分)

 若A向左运动,,则          ⑧         (2分 )

此时系统的动能之和:

⑨      (1分)

而系统的机械能: ⑩      (1分)

根据能量守恒是不可能的。                                         (1分)

 

 

 

 

 

 


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