20. (14分) 如图16所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距3.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B,球A带电量为+2q,球B带电量为-3q,两球由长为2L的轻杆相连,组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧,离板的距离均为L。若视小球为质点,不计轻杆的质量,在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成,不影响电场的分布),求:
⑴球B刚进入电场时,带电系统的速度大小;
⑵带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间及球A相对右板的位置。
(答案写在答题卷上)
19.(14分)如图14所示,在同一竖直平面上,质量为2m的小球A静止在光滑斜面的底部,斜面高度为H=2L。小球受到弹簧的弹性力作用后,沿斜面向上运动。离开斜面后,达到最高点时与静止悬挂在此处的小球B发生弹性碰撞,碰撞后球B刚好能摆到与悬点O同一高度,球A沿水平方向抛射落在水平面C上的P点,O点的投影O'与P的距离为L/2。已知球B质量为m,悬绳长L,视两球为质点,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)球B在两球碰撞后一瞬间的速度大小;
(2)球A在两球碰撞前一瞬间的速度大小;
(3)弹簧的弹性力对球A所做的功。
(答案写在答题卷上)
18.(14分) 如图所示,一个质量m =2.0×10-11kg、电荷量q = 1.0×10-5C、重力忽略不计的带电微粒,从静止开始经电压U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压U2=100V.已测得偏转电场的极板长L=20cm,两板间距d =cm.
(1)微粒进入偏转电场时的速率是多少?
(2)微粒射出偏转电场时的偏转角θ是多大?
(3)若偏转电场右侧的匀强磁场的磁感应强度B=3.14T,则微粒在磁场中运动的时间是多少?
(答案写在答题卷上)
17. (12分)如图14所示,质量为m,电阻不计的金属杆ab放在宽度为L,倾角为θ的导轨上,导轨电阻也不计,其上端接电动势为E,内阻为零的直流电源和可变电阻R,磁感应强度为B的匀强磁场竖直向上穿过导轨上面,金属杆ab与导轨间的最大静摩擦力为f,要使ab棒静止在导轨上不动,求可变电阻R的取值范围。
(答案写在答题卷上)
16. (12分) 土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别位rA=8.0×104km和r B=1.2×105km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。(结果可用根式表示)
(1)求岩石颗粒A和B的线速度之比。
(2)求岩石颗粒A和B的周期之比。
(3)土星探测器上有一物体,在地球上重为10N,推算出他在距土星中心3.2×105km处受到土星的引力为0.38N。已知地球半径为6.4×103km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?
(答案写在答题卷上)
15. (12分)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板
之间的动摩擦因数。实验装置如图,一表面粗糙的木板固
定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点。
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。
(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有 。(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l B.木板的质量m1 C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3 E.滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 。
(3)滑块与木板间的动摩擦因数= (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数 (填“偏大”或“偏小” )。写出支持你的看法的一个论据: 。
14.(6分)如图,甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒,现测量该材料的电阻率.
(1)首先用多用电表的欧姆档(倍率为×10)粗测其电阻,指针位置如图乙所
示,其读数R= .
(2)然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻:
A. 电流表: 量程为0.6A,内阻约为0.1Ω
B. 电压表: 量程为3V,内阻约为3kΩ
C. 滑动变阻器:最大阻值为20Ω,额定电流1A
D. 低压直流电源:电压6V,内阻忽略
F. 电键K,导线若干
在方框中画出实验电路图.
(3)如果实验中电流表示数为I,电压表示数为U,并测出该棒的长度为L、直径为d,则该材料的电阻率ρ= (用测出的物理量的符号表示).
13.(4分)图甲为一个20分度的游标卡尺,它的示数为__________cm;图乙中螺旋测微器示数为__________mm。
陈
12.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图a所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图b所示,下列判断正确的是
A.从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动
B.从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动
C.从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动
D.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动
第Ⅱ卷(非选择题 共102分)
11.如图3两个内壁光滑、半径不同的半球形碗,放在不同高度的水平面上,使两碗口处于同一水平面.现将质量相同的两个小球(小球半径远小于碗的半径),分别从两个碗的边缘由静止释放(忽略空气阻力),则
A.过最低点时两小球的速度大小相等
B.两小球机械能对比,始终相等
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D.过最低点后两小球将滚到碗的另一侧边缘且不溜出。
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