【題目】如圖所示，質(zhì)量為的帶有圓弧的滑塊A靜止放在光滑的水平面上，圓弧半徑R=1.8m，圓弧的末端點(diǎn)切線水平，圓弧部分光滑，水平部分粗糙，A的左側(cè)緊靠固定擋板，距離A的右側(cè)S處是與A等高的平臺(tái)，平臺(tái)上寬度為L=0.5m的M、N之間存在一個(gè)特殊區(qū)域，B進(jìn)入M、N之間就會(huì)受到一個(gè)大小為F=mg恒定向右的作用力。平臺(tái)MN兩點(diǎn)間粗糙，其余部分光滑，M、N的右側(cè)是一個(gè)彈性卡口，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊B從A的頂端由靜止釋放，當(dāng)B通過M、N區(qū)域后碰撞彈性卡口的速度v不小于5m/s時(shí)可通過彈性卡口，速度小于5m/s時(shí)原速反彈，設(shè)m=1kg，g=10m/s2，求：

(1)滑塊B剛下滑到圓弧底端時(shí)對(duì)圓弧底端的壓力多大？

(2)若A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5，保證A與平臺(tái)相碰前A、B能夠共速，則S應(yīng)滿足什么條件？

(3)在滿足(2)問的條件下，若A與B共速時(shí)，B剛好滑到A的右端，A與平臺(tái)相碰后B滑上平臺(tái)，設(shè)B與MN之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0＜μ＜1，試討論因μ的取值不同，B在MN間通過的路程。

（1）t=0.1s時(shí)電壓表的示數(shù)；

（2）恒力F的大小；

（3）從t=0時(shí)刻到金屬棒運(yùn)動(dòng)出磁場(chǎng)的過程中整個(gè)電路產(chǎn)生的熱量Q；

小燈泡L（額定電壓，額定電流），

電壓表（量程，內(nèi)阻為），

電流表A（量程內(nèi)阻約），

定值電阻 （阻值為），

滑動(dòng)變阻器R（阻值），

電源E（電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻很小）

開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)將圖甲電路補(bǔ)畫完整______________；

(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖所示，由曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻將_________；

A.逐漸增大 B.逐漸減小

C.先增大后不變 D.先減小后不變

(3)若用多用表直接測(cè)量該小燈泡的電阻，正確操作后多用表指針如圖所示，則小燈泡的電阻是_______。

(4)用另一電源（電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻）和題中所給的小燈泡L、滑動(dòng)變阻器R連接成如圖所示的電路，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值。在R的變化范圍內(nèi)，電源的最大輸出功率為_______W，此時(shí)小燈泡的功率為_______W，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻為_______。

（1）下列說法正確的是（_____）

A．需要用天平測(cè)出傳感器的質(zhì)量 B．需要用到低壓交流電源

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要平衡摩擦力

D．若實(shí)驗(yàn)中砂桶和砂子的總質(zhì)量過大，作出的a-F圖象可能會(huì)發(fā)生彎曲

（2）下列實(shí)驗(yàn)中用到與該實(shí)驗(yàn)相同研究方法的有（_____）

A．探究單擺周期的影響因素 B．探究求合力的方法

C．探究做功與速度的變化關(guān)系 D．探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的關(guān)系

（3）圖丙是某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶（交流電頻率為50Hz），他在紙帶上取A、B、C、D、E、F、G等7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出），將毫米刻度尺放在紙帶上。根據(jù)圖可知，打下F點(diǎn)時(shí)小車的速度為_____m/s。小車的加速度為______m／s2。（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

A．這列波沿x軸正方向傳播

B．t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

C．若此波遇到另一列簡(jiǎn)諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的簡(jiǎn)諧橫波頻率為1.25Hz

D．x=2m處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為y = 0.4sin(2.5πt+π)（m）

E．從t=0時(shí)刻開始質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)0.4s通過的路程為0.8m

【題目】如圖所示，在第一象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在第二象限中，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓形區(qū)域與x、y軸分別相切于A、C兩點(diǎn)．在A點(diǎn)正下方有一個(gè)粒子源P，P可以向x軸上方各個(gè)方向射出速度大小均為v0、質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電粒子(重力不計(jì)，不計(jì)粒子間的相互作用)，其中沿y軸正向射出的帶電粒子剛好從C點(diǎn)垂直于y軸進(jìn)入電場(chǎng)．

(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B.

(2)求帶電粒子到達(dá)x軸時(shí)的橫坐標(biāo)范圍和帶電粒子到達(dá)x軸前運(yùn)動(dòng)時(shí)間的范圍．

(3)如果將第一象限內(nèi)的電場(chǎng)方向改為沿x軸負(fù)方向，分析帶電粒子將從何處離開磁場(chǎng)，可以不寫出過程．

【答案】(1) (2)x的范圍，t的范圍 (3)從A點(diǎn)正上方的D點(diǎn)離開磁場(chǎng)

【解析】試題分析:由題設(shè)條件，從A點(diǎn)沿y軸正方向射出的帶電粒子剛好從C點(diǎn)垂直于y軸進(jìn)入電場(chǎng)，由幾何關(guān)系知道它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，再由洛侖茲力提供向心力可以求得磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；由于所有粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑等于磁場(chǎng)圓的半徑，可以證明：沿不同方向進(jìn)入磁場(chǎng)的帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)方向均沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，之后做類平拋運(yùn)動(dòng)，顯然運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的帶電粒子是從D點(diǎn)水平射出的粒子，由類平拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律就能求出打在x軸的最遠(yuǎn)點(diǎn)；若將第一象限的電場(chǎng)改為沿x軸負(fù)方向，則粒子從磁場(chǎng)水平射出后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)至速度為零，再沿x軸負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于速度方向反向，則粒子所受洛侖茲力反向，最后從D點(diǎn)射出磁場(chǎng).

(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡為個(gè)圓弧，軌跡半徑r=R

由，得

(2)沿不同方向進(jìn)入磁場(chǎng)的帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的速度大小均為v0，方向均平行于x軸，其臨界狀態(tài)為粒子從D點(diǎn)沿x軸正方向離開磁場(chǎng)

分析粒子從D點(diǎn)離開磁場(chǎng)的情況，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，得

從D點(diǎn)平行于x軸運(yùn)動(dòng)至y軸的時(shí)間

在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t3，則，，

解得，

則

帶電粒子到達(dá)x軸時(shí)的橫坐標(biāo)范圍為

到達(dá)x軸前運(yùn)動(dòng)時(shí)間的范圍

(3)將第一象限內(nèi)的電場(chǎng)方向改為沿x軸負(fù)向時(shí)，帶電粒子將從A點(diǎn)正上方的D點(diǎn)離開磁場(chǎng)。

【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵點(diǎn)是帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑恰與磁場(chǎng)圓的半徑相等，可以證明兩圓心與兩交點(diǎn)構(gòu)成菱形，所以兩對(duì)邊平行，從而離開磁場(chǎng)中速度方向水平向右．這也是磁聚焦的大原理。

【題型】解答題
【結(jié)束】
94

A．在完全失重的情況下，氣體的壓強(qiáng)為零

B．液體表面張力產(chǎn)生的原因是液體表面層分子較稀疏，分子間的引力大于斥力

C．當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距時(shí)，分子間的距離越大，分子勢(shì)能越小

D．水中氣泡上浮過程中，氣泡中的氣體在單位時(shí)間內(nèi)與氣泡壁單位面積碰撞的分子數(shù)減小

E．不可能利用高科技手段將散失在環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來加以利用而不引起其他變化

A.A、B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1∶

B.A、B兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為3(2－)∶1

C.A、B兩粒子的比荷之比是∶1

D.A、B兩粒子的比荷之比是(2＋)∶3

A. 運(yùn)動(dòng)員從O運(yùn)動(dòng)到B的整個(gè)過程中機(jī)械能守恒

B. 運(yùn)動(dòng)員到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度為20 m／s

C. 運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為10 kJ

D. 運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)飛出到落到B點(diǎn)所用的時(shí)間為s

A. 交流發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝NBωL2sin ωt

B. 變壓器的輸入功率與輸出功率之比為2∶1

C. 電壓表示數(shù)為NBωL2

D. 若將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，電流表的示數(shù)減小