題目列表(包括答案和解析)
有一個正方體形的勻強磁場和勻強電場區(qū)域,它的截面為邊長L=0.20 m的正方形,其電場強度為E=4.0×105 V/m,磁感應(yīng)強度B=2.0×10-2 T,磁場方向水平且垂直紙面向里,當一束質(zhì)荷比為=4.0×10-10 kg/C的正離子流(其重力和離子間相互作用不計)以一定的速度從電磁場的正方體區(qū)域的左側(cè)邊界中點射入,如圖所示.(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)要使離子流穿過電場和磁場區(qū)域而不發(fā)生偏轉(zhuǎn),電場強度的方向如何?離子流的速度多大?
(2)在上一問的情況下,在離電場和磁場區(qū)域右邊界D=0.40 m處有與邊界平行的平直熒光屏.若只撤去電場,離子流擊中屏上a點;若只撤去磁場,離子流擊中屏上b點.求ab間距離.(a,b兩點圖中未畫出)
(12分)有一個正方體形的勻強磁場和勻強電場區(qū)域,它的截面為邊長L=0.20m的正方形,其電場強度為,磁感應(yīng)強度,磁場方向水平且垂直紙面向里,當一束質(zhì)荷比為的正離子流(其重力和離子間相互作用不計)以一定的速度從電磁場的正方體區(qū)域的左側(cè)邊界中點射入,如圖所示。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)要使離子流穿過電場和磁場區(qū)域而不發(fā)生偏轉(zhuǎn),電場強度的方向如何?離子流的速度多大?
(2)在上一問的情況下,在離電場和磁場區(qū)域右邊界D=0.40m處有與邊界平行的平直熒光屏。若只撤去電場,離子流擊中屏上a點;若只撤去磁場,離子流擊中屏上b點。求ab間距離。(a,b兩點圖中未畫出)
一、二選擇題:1-5題為單選題,每小題只有一個選項符合題意,選對的得3分,錯選或不答的得0分,每小題3分,共15分;6-9小題為多選題,每小題有多個選項符合題意,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分,每小題4分,共16分。
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
C
A
B
B
D
AD
ACD
CD
AC
三.簡答題:本題共4小題,共42分
10:⑴C 3分
⑵ A
a=4.0×
11. (1)S1閉合,S2斷開
電爐中的電流 2分
E=I?(R+r)=120V 2分
(2)S1 S2均合上,電爐的功率為P
電爐中的電流 2分
外電壓U=95V
總電流
∴IA=I?IR=
電解槽內(nèi)阻消耗的功率=200W 3分
12.(1)在6.122~6.125范圍內(nèi)均可 10.50 各2分,計4分
(2)
13.(1)BC 3分
(2)AC 3分
(3)2.0 1.50 1.0 各2分,計6分
(4)不能 1分
當電流表讀數(shù)達到
四.計算題:本題共3小題,共47分
14.(1)微粒在加速電場中應(yīng)用動能定理得
2分
代入數(shù)據(jù)解得v0=1.0×
(2)微粒在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動,則有
1分
1分
飛出電場時,速度偏轉(zhuǎn)角的正切為
解得 θ=30o 2分
(3)微粒進入磁場后在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動,如圖所示,由向心力公式有
2分
又因為 2分
解得 1分
由圖示幾何關(guān)系知=120°,所以微粒在磁場中運動的時間為 2分
15.(1)電荷做類平拋運動,則有
a = 1分
Rsinθ= v0t 1分
R+Rcosθ=at2 1分
由以上三式得 2分
(2)由(1)中的結(jié)論可得粒子從A點出發(fā)時的動能為
2分
則經(jīng)過P點時的動能為
Ek=Eq(R+Rcosθ)+m v02 = EqR (5+3cosθ) 3分
(3)從上式可以看出,當θ從120°變化到60°的過程中,接收屏上電荷的動能逐漸增大,因此D點接收到的電荷的末動能最大. 2分
最大動能為:EkD=Eq(R+Rcos60°)+m v02 = EqR (5+3cos60°) = EqR 3分
16.(1)解除鎖定彈開物塊AB后,兩物體的速度大小
2分
彈簧儲存的彈性勢能 1分
(2)物塊B滑上傳送帶勻減速運動,當速度減為零時,滑動的距離最遠.
由動能定理得: 2分
得: 1分
(3)物塊B沿傳送帶向左返回時,先勻加速運動,物塊速度與傳送帶速度相同時再一起勻速運動,設(shè)物塊B加速到傳送帶速度v需要滑動的距離為
由 得 2分
表明物塊B滑回水平面MN的速度沒有達到傳送帶的速度
所以: 1分
(4)設(shè)彈射裝置對物塊A做功為,則: 1分
AB碰后速度互換,B的速度 = 1分
B要剛好能滑出傳送帶的Q端,由能量關(guān)系有: 1分
又mA=mB, 聯(lián)立解得: 1分
1分
在B滑過傳送帶的過程中,傳送帶移動的距離: 1分
因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為: 2分
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