17.(10分)解答:
(1)设带电粒子射入磁场时的速度大小为v,由带电粒子射入匀强磁场的方向和几何关系可知,带电粒子在磁场中做圆周运动,圆心位于坐标原点O,半径为l。
则Bqv = m ①1分
设带电粒子在磁场中运动时间为t1,在电场中运动的时间为t2,总时间为t。
t1 = T ②1分
T = ③1分
t2 = ④1分
联立解得 t = 2分
(2)带电粒子在电场中做类平抛运动,设加速度为a,则
l = at22 ⑤1分
a = ⑥1分
联立①④⑤⑥解得 E = 2分
16.(9分)解答:
(1)设A、B两物块的加速度为a1、a2,由v-t图得
a1 = = m/s2 = m/s2 1分
a2 = = m/s2 = - m/s2 1分
分别以A、B为研究对象,摩擦力大小为f,由牛顿第二定律
F-f = ma1 1分
-f = ma2 1分
联立解得 F = 0.8N 2分
(2)设A、B在12s内的位移分别为S1、S2,由v-t图得
S1 = ×(4 + 8)×12m = 72m 1分
S2 = ×6×4m = 12m 1分
故S = S1-S2 = 60m 1分
15.(8分)解答:
两球发生弹性碰撞,设碰后甲、乙两球的速度分别为v1、v2,则
m1v0 = m1v1 + m2v2 2分
m1v02 = m1v12 + m2v22 2分
从两球碰撞后到它们再次相遇,甲和乙的速度大小保持不变,由于BC=2AB,则甲和乙通过的路程之比为
v1:v2 = 1:5 2分
联立解得 = 2分
14.(1)3.0(2.6-3.4) (2分)
(2)如图所示(2分)
a=1/(2m) (2分)
(3)实验前未平衡摩擦力 (2分)
(4)砂和砂桶质量、木块的质量、以及对应的加 速度
偏大(4分)
10.(1)(6分)501(10.500-10.502) 10.155
(2)(4分) A C
13.(10分)
选对的得4分,选对不全给2分,有选错或不选的得0分)
1. BD 2. CD 3. ABC 4. A 5. B 6.D 7.BD 8.AD 9.D 10.AD 11.BC 12.AD
19. (12分)如图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O,方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ = 30°、大小为v0的带正电粒子,已知粒子质量为m,电量为q,ad边长为L,ab边足够长,粒子重力不计,求:(1)粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围.(2)如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制,求粒子在磁场中运动的最长时间.(12分)
18. (11分)如图所示,质量为M的长滑块静止在光滑水平面上,左侧固定一劲度系数k足够大的水平轻质弹簧,右侧用一不可伸长的细轻绳连接于竖直墙上,细绳所能承受的最大拉力为T。使一质量为m、初速度为v0的小物块,在滑块上无摩擦地向左滑动,而后压缩弹簧。(弹簧弹性势能的表达式,其中k为劲度系数,x为弹簧的压缩量)
(1)给出细绳被拉断的条件. (2)滑块在细绳拉断后被加速的过程中,所能获得的最大向左加速度为多少. (3)试证明:物体最后离开滑块时,相对地面不向右运动的条件是v0>,且m>M.(12分)
17.(10分)如图所示,在x<0且y<0的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x>且y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的M点沿y轴负方向垂直射入磁场,结果带电粒子从y轴的N点射出磁场而进入匀强电场,经电场偏转后打到x轴上的P点,已知=l。不计带电粒子所受重力,求:
(1)带电粒子从射入匀强磁场到射出匀强电场所用的时间;
(2)匀强电场的场强大小。
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