25.(22分)如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间t变化的电压u,两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长L=0.2m,板间距离d=0.2m。
在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×10-3T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子的速度v0=105m/s,比荷q/m=108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。
(1)试求带电粒子射出电场时的最大速度。
(2)试求:从电场射出的带电粒子进入磁场时在MN上的入射点和磁场在MN上的出射点的距离。
(3)从电场射出带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场。求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。
24.(16分)如图所示,在光滑水平长直轨道上有A、B两个绝缘体,它们之间有一根长为l的轻质软线相连接,其中A的质量为m,B的质量为M=4m,A为带有电荷量为q的正电荷,B不带电,空间存在着方向水平向右的匀强电场,场强大小为E。开始用外力把A与B靠在一起并保持静止,某时刻撤去外力,A开始向右运动,直到细线绷紧,当细线被绷紧时,两物体将有极短时间的相互作用,而后B开始运动,且细线再次松弛。已知B开始运动时的速度等于线刚绷紧前瞬间A的速度的。设整个过程中,A的电荷量都保持不变。求细线第二次被绷紧的瞬间B对地的位移。
23.(16分)如图所示,两个光滑的定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的倾角为θ=30°。用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向α=60°。现同时释放甲乙两物体,乙物体将在竖直平面内振动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为m=1㎏,若取重力加速度g=10m/s2。求:甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。
22.完成下列问题,18分
(1)4分下列图甲中螺旋测微器读数为 mm。图乙中游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)读数为 cm。
(2)为了测量一个高楼的高度,某同学设计了如下实验:在一根长为l的绳两端各拴一重球,一人站在楼顶上,手执上端的重球无初速度的释放使其自由下落,另一人在楼下测量两球落地的时间差△t,即可根据l、△t、g得出高楼的高度(不计空气阻力从原理上讲,这个方案是否正确 ,理由 。
(3)(8分)实验室新进一批毫安表,量程为10mA内阻为50Ω.实验室备有下列器材:标准毫安表两只,记作mA1和mA2,量程分别为50mA和15mA(内阻均约30Ω左右);标准变阻箱三只R1,R2,R3,最大阻值分别为9999.9Ω,999.9Ω和99.9Ω;滑动变阻器两只R4和R5,全电阻分别为100Ω和1000Ω;1.5V干电池4节;电键1只;导线若干。请用上述器材对新进毫安表进行校对,,以检测表的质量,请设计合理的校对电路,并且使调节尽可能方便,将设计的电路图画在下面方框图中,注明所用器材的标号,并用细线代替导线将右边的实物连接成实验电路。
21.质量为m、半径为R的硬质小圆桶固定在质量也为m的玩具小车上,有一质量为2m的光滑小铅球静止在圆桶的最低点,地面光滑,如图所示,小车和铅球以速度v向右匀速运动,当小车遇到固定在地面的障碍物后,与之碰撞,速度反向,且碰撞无能量损失。在以后的运动中,下列说法正确的是 ( )
A.铅球若能到达圆铜最高点,则在经过圆筒上与圆心等高处速度必竖直向上
B.铅球若能到达圆铜最高点,则在最高点的速度可以小于
C.铅球在圆桶中上升的高度不能大于
D.如果铅球不脱离圆桶,则小车一定会再与障碍发生碰撞
第Ⅱ卷
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20.民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驶的马背上,弯弓箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的弓箭速度为v2,直线跑道离固定目标的最近距离为d,要想在最短的时间内射中目标,则运动员放箭处离目标的距离应该为 ( )
A. B.
C.
D.
19.如图所示,在足够大的光滑水平面上放有质量相等的物块A和B,其中A物块连接一个轻弹簧并处于静止状态,B物块以速度vo向着A物块运动。当物块与弹簧作用时,两物块在同一条直线上运动。则在A、B与弹簧相互作用地过程中,两物块A和B的v-t图象正确的是 ( )
18.如图所示,一质量为m、带电量+q的物体处于场强按E=E0-kt(E0、k均为大于零的常数,取水平向左为正方向)变化的电场中,物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为,当t=0时刻物体处于静止状态,若物体所受的最大静摩擦力与等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大,下列说法正确的是 ( )
A.物体开始运动后加速度先增加、后保持不变
B.物体开始运动后加速度不断增加
C.物体一直沿着竖直墙壁向下运动
D.经过时间,物体运动速度达最大值
17.如图所示的匀强电场E的区域内,由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD垂直。下列说法正确的是( )
A.AD两点间电势差UAD与AA′两点电势差UAA′相等
B.带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,电场力做正功
C.带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,电势能减小
D.带电的粒子从A点移到C′点,沿对角线AC′与沿路径A→B→B′→C′电场力做功相同
16.如图所示,四根相同的轻质弹簧连着相同的物体,在外力作用下做以下的运动:
①在光滑水平面上做加速度大小为g的匀加速运动;
②在光滑斜面上做向上的匀速运动;
③做竖直向下的匀速运动;
④做竖直向上的加速度大小为g的匀加速运动
设四根弹簧的伸长量分别为△l1、△l2、△l3、△l4,不计空气阻力,g为重力加速度,则 ( )
A.△l1<△l2 B.△l3<△l4 C.△l1=△l4 D.△l2=△l3
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