題目列表(包括答案和解析)
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如圖所示,空間某平面內(nèi)有一條折線是磁場的分界線,在折線的兩側(cè)分布著方向相反、與平面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B。折線的頂角∠A=90°,P、Q是折線上的兩點(diǎn), AP=AQ=L。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從P點(diǎn)沿PQ方向射出,不計(jì)微粒的重力。
求:(1)若P、Q間外加一與磁場方向垂直的勻強(qiáng)電場,能使速度為v0射出的微粒沿PQ直線運(yùn)動到Q點(diǎn),則場強(qiáng)為多大?
(2)撤去電場,為使微粒從P點(diǎn)射出后,途經(jīng)折線的頂點(diǎn)A而到達(dá)Q點(diǎn),求初速度v應(yīng)滿足什么條件?
(3)求第(2)中微粒從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)所用的時(shí)間。
如圖所示,空間某平面內(nèi)有一條折線是磁場的分界線,在折線的兩側(cè)分布著方向相反、與平面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B.折線的頂角∠A=90°,P、Q是折線上的兩點(diǎn),AP=AQ=L.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從P點(diǎn)沿PQ方向射出,不計(jì)微粒的重力.
(1)若P、Q間外加一與磁場方向垂直的勻強(qiáng)電場,能使速度為v0射出的微粒沿PQ直線運(yùn)動到Q點(diǎn),則場強(qiáng)為多大?方向如何?
(2)撤去電場,為使微粒從P點(diǎn)射出后,途經(jīng)折線的頂點(diǎn)A而到達(dá)Q點(diǎn),求初速度v應(yīng)滿足什么條件?
(3)求第(2)中微粒從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)所用時(shí)間的最小值.
如圖所示,空間某平面內(nèi)有一條折線是磁場的分界線,在折線的兩側(cè)分布著方向相反、與平面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B.折線的頂角∠A=90°,P、Q是折線上的兩點(diǎn),AP=AQ=L.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從P點(diǎn)沿PQ方向射出,不計(jì)微粒的重力.
1.若在P、Q間外加一與磁場方向垂直的勻強(qiáng)電場,能使速度為射出的微粒沿PQ直線運(yùn)動到Q點(diǎn),則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為多大?
2.撤去(1)中的勻強(qiáng)電場,為使微粒從P點(diǎn)射出后,途經(jīng)折線的頂點(diǎn)A而到達(dá)Q點(diǎn),求初速度應(yīng)滿足什么條件?
3.求第(2)問中微粒從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)所用時(shí)間的最小值.
一、選擇題
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
A
B
A
C
D
AD
AC
BCD
AC
二、簡答題
10.⑴②或猜想與假設(shè)(2分)
⑵C(2分)
⑶①方案二(2分)
②列表記錄彈簧秤的讀數(shù)、摩擦力的大小,接觸面積的大小。(1分)
③根據(jù)數(shù)據(jù)分析摩擦力的大小與接觸面積的關(guān)系,作出判斷;或分析彈簧秤的讀數(shù)與接觸面積的關(guān)系。(答出摩擦力的大小與接觸面積無關(guān)或彈簧秤的讀數(shù)與接觸面積無關(guān)的不給分)(1分)
11.(10分)(1)V2(2分)
(2)如圖 (3分)
(3)電壓表V1的示數(shù)U1,電壓表V2的示數(shù)U2 (2分)
(4) (3分)
四、計(jì)算題
13.(12分)
⑴物體A上滑過程中,由牛頓第二定律得:mgsinθ=ma
代入數(shù)據(jù)得:a=6m/s2(2分)
設(shè)經(jīng)過t時(shí)間相撞,由運(yùn)動學(xué)公式:
代入數(shù)據(jù)得:t=1s(2分)
⑵平拋物體B的水平位移:=2.4m(2分)
平拋速度:=2.4m/s(2分)
⑶物體A、B間的高度差:=6.8m(4分)
14.(10分)
⑴勻速時(shí),拉力與安培力平衡,F(xiàn)=BIL
得:(2分)
⑵金屬棒a切割磁感線,產(chǎn)生的電動勢E=BLv
回路電流
聯(lián)立得:(4分)
⑶平衡時(shí),棒和圓心的連線與豎直方向的夾角為θ,
得:θ=60°
(4分)
15.(12分)
(1)小球B運(yùn)動到P點(diǎn)正下方過程中的位移為
(m)(2分)
得:WF=FxA=22J(2分)
(2)由動能定理得
代入數(shù)據(jù)得:v=4m/s(4分)
⑶當(dāng)繩與圓環(huán)相切時(shí)兩球的速度相等。
=0.225m(4分)
16.(13分)
⑴由電場力與洛倫茲力平衡得:qE=qv0B
得:E=v0B(3分)
⑵根據(jù)運(yùn)動的對稱性,微粒能從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn),應(yīng)滿足 (2分)
其中x為每次偏轉(zhuǎn)圓弧對應(yīng)的弦長,偏轉(zhuǎn)圓弧對應(yīng)的圓心角為或。
設(shè)圓弧的半徑為R,則有2R2=x2,可得: (1分)
又
由①②③式得:,n=1、2、3、……(3分)
⑶當(dāng)n取奇數(shù)時(shí),微粒從P到Q過程中圓心角的總和為
,
,其中n=1、3、5、……(2分)
當(dāng)n取偶數(shù)時(shí),微粒從P到Q過程中圓心角的總和為
,其中n=2、4、6、……(2分)
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