19.如圖16所示.光滑絕緣水平面上方空間被豎直的與紙面垂直的平面MN分隔成兩部分.左側(cè)空間存在一水平向右的勻強(qiáng)電場.場強(qiáng)大小E1=mg/q.右側(cè)空間有一長為R=0.8m的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩.繩的一端固定于O點(diǎn).另一端拴一個(gè)質(zhì)量m2=m的不帶電的小球B正在與紙面平行的豎直面內(nèi)沿順時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度大小vB=8m/s.B物體在最低點(diǎn)時(shí)與地面接觸但沒有相互作用力.在MN左側(cè)空間中有一個(gè)質(zhì)量為m1=m與B大小一樣.帶正電的小球A.電量大小為q.在水平面上與MN平面水平間距為L時(shí)由靜止釋放.恰好能和B球在B運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)處發(fā)生正碰.并瞬間成為一個(gè)整體C.碰后瞬間在MN的右側(cè)空間立即加上一豎直向上的勻強(qiáng)電場.場強(qiáng)大小E2=3E1.(g=10m/s2) 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖16所示,長為2L的板面光滑且不導(dǎo)電的平板小車C放在光滑水平面上,車的右端有塊擋板,車的質(zhì)量mc=4m,絕緣物塊B的質(zhì)量mb=2m.若B以一定速度沿平板向右與C車的擋板相碰,碰后小車的速度總等于碰前物塊B速度的一半.今在靜止的平板車的左端放一個(gè)帶電荷量為+q、質(zhì)量為ma=m的物塊A,將物塊B放在平板車的中央,在整個(gè)空間加上一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)電場時(shí),金屬塊A由靜止開始向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)A以v0速度與B發(fā)生碰撞后,A以的速率反彈回來,B向右運(yùn)動(dòng).(A、B均可當(dāng)質(zhì)點(diǎn)看待,碰撞時(shí)間極短,可不計(jì))

圖16

(1)求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向.?

(2)若A第二次和B相碰,判斷是在B和C相碰之前還是相碰之后發(fā)生.

(3)A從第一次與B相碰到第二次與B相碰這個(gè)過程中,電場力對A做了多少功?

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(16分)如圖1所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5T.其方向垂直于傾角為30°的斜面向上。絕緣斜面上固定有形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN(電阻忽略不計(jì)),MP和NP長度均為2.5m,MN連線水平,長為3m。以MN中點(diǎn)O為原點(diǎn)、OP為x軸建立一維坐標(biāo)系Ox。一根粗細(xì)均勻的金屬桿CD,長度d為3m、質(zhì)量m為1kg、電阻R為0.3Ω,在拉力F的作用下,從MN處以恒定的速度v=1m/s,在導(dǎo)軌上沿x軸正向運(yùn)動(dòng)(金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好)。g取10m/s2。

(1)求金屬桿CD運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E及運(yùn)動(dòng)到處電勢差;
(2)推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式,并在圖2中畫出F-x關(guān)系圖象;
(3)求金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的全過程產(chǎn)生的焦耳熱。

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(16分)如圖1所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5T.其方向垂直于傾角為30°的斜面向上。絕緣斜面上固定有形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN(電阻忽略不計(jì)),MP和NP長度均為2.5m,MN連線水平,長為3m。以MN中點(diǎn)O為原點(diǎn)、OP為x軸建立一維坐標(biāo)系Ox。一根粗細(xì)均勻的金屬桿CD,長度d為3m、質(zhì)量m為1kg、電阻R為0.3Ω,在拉力F的作用下,從MN處以恒定的速度v=1m/s,在導(dǎo)軌上沿x軸正向運(yùn)動(dòng)(金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好)。g取10m/s2。

(1)求金屬桿CD運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E及運(yùn)動(dòng)到處電勢差;
(2)推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式,并在圖2中畫出F-x關(guān)系圖象;
(3)求金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的全過程產(chǎn)生的焦耳熱。

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如圖所示,AB是光滑絕緣水平面上半徑為R=0.8 m的圓的一條直徑,圓心為O,該圓處于勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度大小為E=1×106 N/C、方向水平一定,將一電荷量為q=-1.6×10-16 C的粒子,從A點(diǎn)以相同的初動(dòng)能沿桌面拋出,拋出方向不同的粒子在經(jīng)過圓周上不同點(diǎn)中,過C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大.如果粒子在A點(diǎn)垂直O(jiān)C方向拋出恰好經(jīng)過C點(diǎn),求到C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.(已知=30°,不計(jì)空氣阻力和重力)

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如圖6-1-16所示,垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,矩形金屬架ABCD放于光滑絕緣的水平面上,AD0.4 m,ADBC之間接兩彈簧.當(dāng)線框中有2 A的電流時(shí),彈簧被壓縮,那么電流的方向是_______,每只彈簧的彈力為_________N.

6-1-16

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第一部分  選擇題(每題4分,共40分,漏選給2分,錯(cuò)選、不選給0分)

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

B

CD

C

BC

ABC

BD

AC

BD

AC

CD

AC

CD

第二部分 非選擇題(共110分)

13.(1)(4分)直徑讀數(shù)為  2.010   mm; 長度是  11.45   mm。

(每空2分,第一空最后一位估計(jì)允許偏差±0.001mm,第二空答案是唯一的)

(2)(10分)

(a)實(shí)驗(yàn)電路圖(2分,有錯(cuò)給0分)

(b)  110   W,    1.10   V。

(c)電動(dòng)勢E=  1.30  V,內(nèi)電阻r=__20__W.

(每空2分,有效數(shù)字不做要求)

14.(1)(2分)還需要的實(shí)驗(yàn)器材是:

   刻度尺、天平(配砝碼)  .(每項(xiàng)1分)

(2)(每空2分)

還缺哪些實(shí)驗(yàn)步驟: 平衡摩擦力(適當(dāng)墊起長木板的左端,直至輕推滑塊,滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止)

 

應(yīng)控制的實(shí)驗(yàn)條件: 實(shí)驗(yàn)中保持

 

要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式:

 

(3)(每空2分)

W=;    ΔEK

本題第(1)、(2)問可能會出現(xiàn)許多不同的解答,可參考以下方案給分:

解一:(1)天平(1分)   刻度尺(1分)

(2)所缺的步驟:在沙桶中裝適量的細(xì)沙,直到輕推滑塊,滑塊能在水平長木板上勻速運(yùn)動(dòng)為止(2分),用天平測出此時(shí)沙和小桶的總質(zhì)量m′(2分).

本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式(2分)

解二:(1)天平(1分)   刻度尺(1分) 

(2)所缺的步驟:在沙桶中裝適量的細(xì)沙直到輕推滑塊,滑塊能在水平長木板上勻速運(yùn)動(dòng)為止(2分),用天平測出此時(shí)沙和小桶的總質(zhì)量m′(1分).實(shí)驗(yàn)中保持.(1分)

本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式(2分)

解三:(1)天平(1分)   刻度尺(1分)   小木塊(1分)

(2)所缺的步驟:先將空的小沙桶從滑輪上取下,用天平測定小沙桶的質(zhì)量(2分),再將空的小沙桶掛回,用小木塊將長木板的左端稍稍墊起,直至輕推滑塊,滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止(1分).

本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式(2分)

解四:(1)天平(1分)   刻度尺(1分)   小木塊(1分)

(2)所缺的步驟:先將小沙桶和滑塊的連線斷開,用小木塊將長木板的左端稍稍墊起(1分),直至輕推滑塊,滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止(1分).實(shí)驗(yàn)中保持.(1分)

本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式(2分)

解五:(1)天平(1分)   刻度尺(1分)    小木塊(1分)  

(2)所缺的步驟:先將空的小沙桶從滑輪上取下,用天平測定小沙桶的質(zhì)量(1分),再將空的小沙桶掛回,用小木塊將長木板的左端稍稍墊起,直至輕推滑塊,滑塊能在水平長木板上勻速滑行為止(1分).實(shí)驗(yàn)中保持.(1分)

本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式(2分)

 

15.(10分)解:著陸器從高度為h處平拋到第二次著陸,由機(jī)械能守恒有:

                            2分

得出月球表面的重力加速度為:………①         3分

當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑為月球半徑R時(shí),發(fā)射速度最小,設(shè)最小速度為,由萬有引力(約等于重力)提供向心力有:

………②                                    2分

   由①②式可得出:………③     3分

 

    

16.(12分)

解:(1)由左手定則和題意知,小球帶負(fù)電   ………2分

設(shè)小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為v,則由動(dòng)能定理(或由機(jī)械能守恒定律)可得: ………2分

在最低點(diǎn)由向心力公式得:

………2分

解得:q=2.5×10-3C ………1分

(2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律,小球第二次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),速度大小仍為v………2分

由向心力公式得:………2分

解得:F=5.5×10-2N………1分

 

17.(14分)

解:(1)金屬桿做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)………2分

(2)由圖象知:

   時(shí),;

   此時(shí)由于平衡………2分

   得:………2分

(3)由圖象知:,

此時(shí)由牛頓第二定律:………2分

即:;………3分

解得:………3分

 

18.(15分)

解:(1)因油滴在第Ⅱ、Ⅲ象限中做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以油滴受的合力為零,若油滴帶負(fù)電,則其合力一定不為零;若油滴帶正電,則其合力可以為零,所以油滴帶正電.………3分

 (2) 由平衡條件知: ………3分

 ………2分                 

(3)油滴從進(jìn)入區(qū)域到點(diǎn)的過程由動(dòng)能定理:

   ………3分

   ;………2分

   ………2分

19.(16分)

解:(1)對球,從靜止到碰的過程由動(dòng)

能定理:;………1分

即:

得:…1分

    、碰撞由動(dòng)量守恒,令水平向左為正:有:………1分

    得:(向左)………1分

     加上豎直向上的電場后,整體仍做圓周運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程由動(dòng)能定理:

      ………1分

     得: ………1分

    在最高點(diǎn),由牛頓第二定律:………1分

    得:………1分

(2)整體能完成圓周運(yùn)動(dòng)的條件是:在點(diǎn):………1分

即:    ………1分

得:………1分

碰撞由動(dòng)量守恒,令水平向左為正:有:

   得:  ………1分  由  得:………1分

、碰撞由動(dòng)量守恒,令水平向右為正:有:

得:  ………1分  由  得:………1分

所以,滿足的條件是:………1分

 

20.(17分)

解:解:(1)質(zhì)子在磁場中受洛侖茲力做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)

牛頓第二定律有:………2分

得半徑為:………2分

(2)由于質(zhì)子的初速度方向與x軸正方向的夾角為300

且半徑恰好等于OA,因此質(zhì)子將在磁場中做半個(gè)圓周

運(yùn)動(dòng)到達(dá)y軸上的C點(diǎn),如圖所示.

根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為: ………2分

質(zhì)子從出發(fā)運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)y軸的時(shí)間為: ………1分

質(zhì)子進(jìn)入電場時(shí)的速度方向與電場的方向相同,在電場中先做勻減速運(yùn)動(dòng),速度減為零后反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)質(zhì)子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,根據(jù)牛頓第二定律有:

………2分,得………1分

因此質(zhì)子從開始運(yùn)動(dòng)到第二次到達(dá)y軸的時(shí)間為: ………2分.

(3)質(zhì)子再次進(jìn)入磁場時(shí),速度的方向與電場的方向相同,在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)y軸的D點(diǎn).由幾何關(guān)系得CD=2Rcos300  ………2分

則質(zhì)子第二次到達(dá)y軸的位置為

………2分

即質(zhì)子第三次到達(dá)y軸的坐標(biāo)為(0,34.6). ………1分

 

 

 

 


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