26.解:(1)计算电子打到记录纸上的最高点的坐标
设v0为电子沿A、B板的中心线射入电场时的初速度,则
①
电子在中心线方向的运动为匀速运动,设电子穿过A、B板的时间为t0,则
l=v0t0 ②
图(1)
电子在垂直A、B板方向的运动为匀加速直线运动.对于恰能穿过A、B板的电子,在它通过时加在两板间的电压uc应满足
③
联立①、②、③式解得
此电子从A、B板射出时沿y方向的分速度为
④
此后,此电子作匀速直线运动,它打在记录纸上的点最高,设纵坐标为y,由图(1)可得
⑤
由以上各式解得
⑥
从题给的u-t图线可知,加于两板电压u的周期T0=0.10秒,u的最大值um=100伏,因为uC<um,在一个周期T0内,只有开始的一段时间间隔△t内有电子通过A、B板
⑦
因为电子打在记录纸上的最高点不止一个,根据题中关于坐标原点与起始记录时刻的规定,第一个最高点的x坐标为
⑧
第二个最高点的x坐标为
⑨
第三个最高点的x坐标为
由于记录筒的周长为20厘米,所以第三个最高点已与第一个最高点重合,即电子打到记录纸上的最高点只有两个,它们的x坐标分别由⑧和⑨表示
(2)电子打到记录纸上所形成的图线,如图(2)所示.
评分标准:本题12分.
第(1)问10分,①、②、③、④、⑤、⑥式各1分,⑦式2分,⑧、⑨式各1分.
第(2)问2分,有任何错误都不给这2分.
25.解:物块与钢板碰撞时的速度
①
设v1表示质量为m的物块与钢板碰撞后一起开始向下运动的速度,因碰撞时间极短,动量守恒,
mv0=2mv1 ②
刚碰完时弹簧的弹性势能为EP.当它们一起回到O点时,弹簧无形变,弹性势能为零,根据题给条件,这时物块与钢板的速度为零,由机械能守恒,
③
设v2表示质量为2m的物块与钢板碰撞后开始一起向下运动的速度,则有
2mv0=3mv2 ④
仍继续向上运动,设此时速度为v,则有
⑤
在以上两种情况中,弹簧的初始压缩量都是x0,故有
⑥
当质量为2m的物块与钢板一起回到O点时,弹簧的弹力为零,物块与钢板只受到重力作用,加速度为g.一过O点,钢板受到弹簧向下的拉力作用,加速度大于g.由于物块与钢板不粘连,物块不可能受到钢板的拉力,其加速度仍为g.故在O点物块与钢板分离,分离后,物块以速度v竖直上升,则由以上各式解得,物块向上运动所到最高点与O点的距离为
⑦
评分标准:本题12分.
①、②、③、④式各1分,⑤式2分,⑥式3分,得出⑦式再给3分.
24.解:设细线长为l,球的电量为q,场强为E.若电量q为正,则场强方向在题图中向右,反之向左.从释放点到左侧最高点,重力势能的减少等于电势能的增加,
mglcosθ=qEl(1+sinθ) ①
若小球运动到最低点时的速度为v,此时线的拉力为T,由能量关系得
②
由牛顿第二定律得
③
由以上各式解得
④
评分标准:本题11分.
①、②式各3分,③式2分,④式3分.
23.解: 在以下的计算中,都以1厘米汞柱产生的压强作为压强的单位.
设气体初态的压强为p1,则有
p1=p0+H ①
设S为粗圆筒的横截面积,气体初态的体积V1=Sl.
设气体末态的压强为P2,有
②
设末态气柱的长度为l',气体体积为V2=Sl'
由玻意耳定律得
P1V1=P2V2 ③
活塞B上移的距离d为
④
代入数据解得
d=8厘米 ⑤
评分标准:本题9分.
①式1分,②式2分,③式1分,④式3分,⑤式2分.
22.解:先求蜡烛的原位置
由放大率公式
得 v1=-4u1 ①
由透镜成像公式
②
解得
再求蜡烛移动后的位置,由放大率公式得
v2=4u2 ③
由透镜成像公式
④
解得
所以蜡烛应向远离透镜的方向移动,移动的距离为
评分标准:本题9分.
①式2分,②式1分,③式2分,④式1分,⑤式2分.
物体移动方向正确的给1分.
20.4×108 (5分.只要数量级对,就给5分)
17.A1 (2分),
如右图 (4分,线路有错就不给这4分)
16.A,B,C,D (2分.选不全的给0分)
保持气体的温度恒定 (2分)
保持气体的质量不变 (2分)
15.29.80 (5分,答29.8的同样给5分)
11.B、D 12.A、D 13.A、D 14.A
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