20、(15分)

19、(13分)

18、(8分)

17、　　　　　　　　　　　 ，　　　　　　　　　　 。　　

16、　　　 　　　　　　　　，　　　　　　　　　　 。

15、 　　　　　　　　，　　　　　　 　，　　　　　　　 。

21．(15分)如图所示，有界匀强磁场磁感应强度为B=0.50 T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界.在磁场中A处放一个放射源，内装Ra(镭)，Ra放出某种射线后衰变成Rn(氡)．若A距磁场的左边界MN的距离OA=1.0 m时，放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器位置距经过OA的直线1.0 m.由此可以推断出(1)试写出Ra衰变的方程，并求射出的质量较小的粒子在磁场中的轨迹圆半径是多少？(2)射出的质量较小的粒子的动能为多少？(3)一个静止镭核Ra衰变时放出的总能量是多少？保留两位有效数字．(取1 u=1.6×10^-27kg,电子电量e=1.6×10^-19C)　

解：(1)，镭衰变放出α粒子和氡核，在磁场中做匀速圆周运动，α粒子垂直于MN边界射出被接收器接收.α粒子在磁场中的轨迹为1/4圆周，得圆半径R=1.0 m.

(2)由qvB=m得α粒子的动能为E₁=mv²=2.0×10^-12　 J。

(3)衰变过程中动量守恒，有mv=Mv′，氡核反冲的动能为E₂=E₁，

衰变过程中释放出的能量为E₁+E₂=(1+)E₁=2.0×10^-12 J。

高二物理试卷答卷纸2009/6

20．(15分)如下图所示，A为一具有光滑曲面的固定轨道，轨道底端是水平的，质量M=40kg小车B静止于轨道右侧，其板面与轨道底端靠近且在同一水平面上，一个质量m=20kg的物体C以2.0ms^-1的初速度从轨道顶滑下，冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动。若轨道顶端与底端水平面的主高度差为0.8m，物体与小车板面间的动摩擦因数为0.40，小车与水平面间的摩擦忽略不计，(取g=10 m·s^-2)求：(1)物体与小车保持相对静止时的速度；(2)从物体冲上小车到与小车相对静止所用的时间；(3)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离。

解：(1)下滑过程机械能守恒　 ， 　　　　　　　　碰撞过程动量守恒，。

(2)由动量定理有，，

(3)

由功能关系有，，

=。

19．(13分)氢原子的核外电子质量为m，电量为-e，在离核最近的轨道上运动，轨道半径为r₁，试回答下列问题：(1)电子运动的动能E_K是多少?(2)电子绕核运动的频率是多少?(3)电子绕核在如图所示x－y平面上，沿A→B→C→D方向转动，电子转动相当于环形电流，则此电流的方向如何?电流强度多大?

解：(1)根据牛顿第二定律　 k=m ，∴电子的动能　 E_K=mv²=

(2)电子绕核运动的频率　 f==

(3)此环形电流的方向为顺时针，电流强度I==ef=。

18．(8分)放在光滑水平面上的物体A和B, 由一根弹簧相连接,, 先用细线拉住A、B, 使弹簧处于压缩状态, 系统静止，如图所示，然后烧断细线, 已知弹簧伸展到原长时B的速度为1.0m/s. 问：(1) 这时A的速度多大?(2) 烧断细线前, 弹簧的弹性势能多大?

解：(1)：，。

(2)：