17.(12分)
分析和解:
(1)作电子经电场和磁场中的轨迹图,如右图所示(作图2分)
(2)设电子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v,由动能定理得:
…………………………………………①(2分)
电子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为r,则:
………………………………②(3分)
由几何关系得:
……………………③(2分)
联立求解①②③式得:…………………(3分)
17.(12分)电子自静止开始经M、N板间(两板间的电压为U)的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示.求:(1)正确画出电子由静止开始直至离开匀强磁场时的轨迹图;(用尺和圆规规范作图)
(2) 匀强磁场的磁感应强度.(已知电子的质量为m,电荷量为e)
16. (12分)
分析和解:⑴在小球从A运动到B的过程中,对小球由动能定理有:
…………………………………………① (2分)
解得: ……………………………………… ② (2分)
代入数据可得:υB = 2.0m/s ………………………………………③ (2分)
⑵小球离开B点后,设水平方向的加速度为a,位移为s,在空中运动的时间为t,
水平方向有: …………………………………………………④ (1分),
……………………………………………… ⑤ (2分)
竖直方向有: …………………………………………… ⑥ (1分)
由③~⑥式,并代入数据可得:s = 4.5m ……………………………… (2分)
16.( 1 2分)如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场。一“L”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中。管的水平部分长为l1 = 0.2m,管的水平部分离水平地面的距离为h = 5.0m,竖直部分长为l2 = 0.1m。一带正电的小球从管口A由静止释放,小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失,小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半。(g = 10m/s2)求:
⑴小球运动到管口B时的速度vB的大小;
⑵小球着地点与管口B的水平距离s。
15.(14分)
分析和解:(1) 将子弹和沙箱视为一个系统,子弹在与沙箱相互作用瞬间,水平方向上遵循动量守恒,定水平向右为正方向
mv0 = mv + Mu …………………………………………………………① (2分)
解得u = = ………………②(1分)
(2) 由能量守恒可得
…………………………………………③ (2分)
得E损=
=
=1192 J ………………………………………………………(2分)
(3)沙箱由最低点摆至最高点符合机械能守恒
…………………………………………………④ (2分)
==0.8m …………………………………………(1分)
(4)沙箱由最高点返回最低点,根据机械能守恒,其速度大小不变,仍为4m/s。在最低点由牛顿第二定律可知: ………………………… ⑤ (2分)
= 20N ……………………………………………(2分)
15.(14分)一根轻绳长L=1.6m,一端系在固定支架上,另一端悬挂一个质量为M=1kg的沙箱A,沙箱处于静止。质量为m=10g的子弹B以水平速度v0=500m/s射入沙箱,其后以水平速度v=100m/s从沙箱穿出(子弹与沙箱相互作用时间极短)。g=10m/s2.求:
(1)子弹射出沙箱瞬间,沙箱的速度u的大小;
( 2 ) 沙箱和子弹作为一个系统共同损失的机械能E损;
(3)沙箱摆动后能上升的最大高度h;
(4)沙箱从最高点返回到最低点时,绳对箱的拉力F的大小。
14.(10分)
分析和解:⑴设A、B两物块的加速度分别为a1、a2,
由υ-t图可得: ……………………………① (1分)
负号表示加速度方向与初速度方向相反。 …② (1分)
(算出a = 1.5m/s2 同样给分 )
对A、B两物块分别由牛顿第二定律得:F-f = ma1 ……………………③ (1分),
f = ma2 ………………………………… ④ (1分)
由①~④式可得:F = 1.8 N …………………………………………………… (1分)
⑵设A、B两物块8s内的位移分别为s1、s2,由图象得:
……………………………………………………(2分)
……………………………………………………………(2分)
所以 s = s1-s2=60m (1分)
或用公式法求解得出正确答案的同样给分。
14.(10分)两个完全相同的物块A、B,质量均为m=0.8kg,在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动。图中的两条直线分别表示A物块受到水平拉力F作用和B物块不受拉力作用的υ-t图象,求:
⑴ 物块A所受拉力F的大小;
⑵ 8s末物块A、B之间的距离s。
13. (10分)
分析和解:(1)运动员由A到B做平抛运动
水平方向的位移为x = v0t ……………………………………①(2分)
竖直方向的位移为y = gt2 …………………………………②(2分)
由①②可得,t = = 3 s …………………………③(1分)
(2)由题意可知 sin37°= ……………………………④(1分)
联立②④得s = t2 …………………………………⑤(2分)
将t=3s代入上式得s = 75m …………………………………(2分)
13.(10分)跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用依山势特别建造的跳台进行的。运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速
后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆。这项运动极为壮观。设一位运动员由山坡顶的A点沿水平方向飞出,到山坡上的B点着陆。如图所示,已知运动员水平飞出的速度为v0 = 20m/s,山坡倾角为θ= 37°,山坡可以看成一个斜面。(g = 10m/s2,sin37º= 0.6,cos37º= 0.8)求:
(1)运动员在空中飞行的时间t;
(2)AB间的距离s。
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