26.(21分)如图所示的直角坐标系中,在直线x=2L0 到y轴的区域内存在着两个大小相等,方向相反的有界匀强电场,其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向,x轴下方的电场沿y轴正方向。在电场的左边界上A(2L0,L0)到C(2L0,0)区域内,连续分布着电荷量+q,质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子,依次连续以相同速度V0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子,恰好从y轴上的A′(0,L0)沿x轴正方向射出电场,其轨迹如图,不计粒子的重力及它们间的相互作用。求:
(1)匀强电场的电场强度E
(2)在AC间还有哪些位置的粒子通过电场后能沿x轴正方向运动
(3)若以直线x=2L0上的某点为圆心的圆形区域内,分布着垂直于xoy平面向里的匀强磁场,使沿x轴正方向射出电场的粒子经磁场偏转后都通过直线x=2L0与圆形磁场边界的一个交点处,而便于收集,则磁场区域最小半径是多少?相应的磁场强度B是多大?
25.(19分)真空中有一等腰梯形匀强磁场区域ABCD,磁场方向垂直纸面向里,强度为B,且AD=AB=a,BC=2a,如图所示,建立沿DA边为x轴A为原点的直角坐标系,从A点在纸面内沿y轴正方向发射各种速率的电子,设电子间相互作用忽略,已知电子的电量为e,质量为m。
(1)在磁场中的转动半径分别为和的电子,在磁场中的运动时间之比为多少?
(2)若使所有从A沿y轴正方向出发的电子在磁场中运动时间相同,则电子的速率应满足什么条件?
(3)若使电子从A沿x轴负方向出发,电子经磁场偏转后能再次回到x轴,速率应满足什么条件?且在x轴上什么范围内能接收到返回的电子?
24.(15分)若宇航员完成了对火星表面的科学考察任务,乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱,如图所示,为了安全,返回舱与轨道舱对接时,必须具有相同的速度。已知:该过程宇航员乘坐的返回舱至少需要获得的总能量为E(可看作是返回舱的初动能),返回舱与人的总质量为m,火星表现重力加速度为g,火星半径为R,轨道舱到火星中心的距离为r,不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响。问:
(1)返回舱与轨道舱对接时,返回舱与人共具有的动能为多少?k-s-5#u
(2)返回舱在返回过程中,返回舱与人共需要克服火星引力做多少功?
23.(10分)虚线方框内是由电阻、电源组成的线性网络电路,为了研究它的输出特性,将电流表、电压表、滑动变阻器按图示的方式连接在它的输出端A、B之间。电键S闭合后,实验中记录的6组电流表示数I、电压表示数U如下表所示。
k-s-5#u
(1)(4分)试根据这些数据在下面的坐标纸上画出U-I图线。
(2)(4分)若将方框内的电路等效成电动势为E、内电阻为r的电源,从图线上求出电源的电动势E= V,内电阻r= Ω。
(3)(2分)变阻器滑片移动过程中,滑动变阻器的最大功率是 W。
22.(7分)“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法。
(1)(2分)用公式时,对纸带上起点的要求是 ,为此目的,所选择的纸带第一、二两点间距应接近 。
(2)(2分)从实验装置看,该同学所用交流电的电压为 伏特。
(3)(3分)根据纸带算出相应各点的速度,量出下落距离,则以为纵轴,以为横轴画出的图线是图中的 。k-s-5#u
21.如图,以轴为界面,两边分别有水平向右和垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小相同,现有一矩形线圈abcd平行磁场放置在左侧磁场中,且cd边与轴重合,取电流方向a→b→c→d为正,则线圈从图示位置开始以cd边为轴往外转动180°的过程中,线圈中的电流随时间变化的图线是
第II卷(本卷共13题,共174分)
20.如图所示为一理想变压器,原线圈匝数为,四个副线圈的匝数均为,四个副线圈中负载电阻的阻值相同,二极管和电感线圈都是理想的元件。现从原线圈、两个点输入正弦交流电,那么下列说法正确的是
A.流过上的电流仍是交流电
B.流过、和上的电流仍是交流电
C.加在两端的电压是的两倍
D.消耗的功率是上的两倍
19.如图,两带等量异种电荷的平行金属板间有对称两点a、b、c、d相距5cm,现将一带电量为2×10C的正点电荷Q从无穷远缓慢移到a点,外力克服电场力做功2×10J;若将该点电荷从无穷远移动b点,且外力做相同的功,到b点后,该点电荷具有2×10J的动能,则:
A.A金属板带正电 B.A金属板带负电k-s-5#u
C.ab两点间电势差为1V D.ab两点间电势差为5V
18.如图所示,滑块A受到沿斜向上方的拉力F作用,向右作匀速直线运动,则滑块受到的拉力与摩擦力的合力方向是
A.向上偏右 B.向上偏左 C.竖直向上 D.无法确定
17.如图以Y轴为界面,两侧分别存在两种不同的介质,一波源S处在坐标原点沿Y轴上下振动形成两列简谐波沿X轴分别向两边传播,某时刻波形如图所示;在波传播的介质中有两质点a、b,且Xa=1.5Xb,对于下列说法正确的是
A.沿X轴负方向传播的波速是沿X轴正方向传播波波速的2倍
B.沿X轴正方向传播的波速是沿X轴负方向传播波波速的2倍
C.波传播到a、b后,两质点振动的位移始终相同
D.波传播到a、b后,两质点振动的位移始终相反
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