题目列表(包括答案和解析)
(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。
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。
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。
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。
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)
由, (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
(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:
qUMN=mv2-mv 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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