題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,一個(gè)質(zhì)量m =2.0×10-11kg、電荷量q = 1.0×10-5C、重力忽略不計(jì)的帶電微粒,從靜止開始經(jīng)電壓U1=100V的電場加速后,水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場,偏轉(zhuǎn)電場的電壓U2=100V.已測得偏轉(zhuǎn)電場的極板長L=20cm,兩板間距d =cm.
(1)微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速率是多少?
(2)微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ是多大?
(3)若偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=3.14T,則微粒在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?
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一個(gè)有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng),用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度。
實(shí)驗(yàn)器材:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、米尺、紙帶、復(fù)寫紙片。
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)如圖1所示,將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔后,固定在待測圓盤的側(cè)面上,使得圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上。
(2)啟動(dòng)控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)接通電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)。
(3)經(jīng)過一段時(shí)間,停止轉(zhuǎn)動(dòng)和打點(diǎn),取下紙帶,進(jìn)行測量。
① 由已知量和測得量表示的角速度的表達(dá)式為ω= 。式中各量的意義是:
.
② 某次實(shí)驗(yàn)測得圓盤半徑r=5.50×10-2m,得到紙帶的一段如圖2所示,求得角速度為 。
(1),T為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔,r為圓盤的半徑,x2、x1是紙帶上選定的兩點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)的米尺的刻度值,n為選定的兩點(diǎn)間的打點(diǎn)數(shù)(含兩點(diǎn))。 (2)6.8/s。 |
一、二選擇題:1-5題為單選題,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意,選對(duì)的得3分,錯(cuò)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(gè)選項(xiàng)符合題意,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,錯(cuò)選或不答的得0分,每小題4分,共16分。
題號(hào)
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(jì)4分
(2)
13.(1)BC 3分
(2)AC 3分
(3)2.0 1.50 1.0 各2分,計(jì)6分
(4)不能 1分
當(dāng)電流表讀數(shù)達(dá)到
四.計(jì)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(dòng)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(yùn)動(dòng),則有
1分
1分
飛出電場時(shí),速度偏轉(zhuǎn)角的正切為
解得 θ=30o 2分
(3)微粒進(jìn)入磁場后在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,由向心力公式有
2分
又因?yàn)?nbsp; 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(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 2分
15.(1)電荷做類平拋運(yùn)動(dòng),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(diǎn)出發(fā)時(shí)的動(dòng)能為
2分
則經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為
Ek=Eq(R+Rcosθ)+m v02 = EqR (5+3cosθ) 3分
(3)從上式可以看出,當(dāng)θ從120°變化到60°的過程中,接收屏上電荷的動(dòng)能逐漸增大,因此D點(diǎn)接收到的電荷的末動(dòng)能最大. 2分
最大動(dòng)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(chǔ)存的彈性勢能 1分
(2)物塊B滑上傳送帶勻減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減為零時(shí),滑動(dòng)的距離最遠(yuǎn).
由動(dòng)能定理得: 2分
得: 1分
(3)物塊B沿傳送帶向左返回時(shí),先勻加速運(yùn)動(dòng),物塊速度與傳送帶速度相同時(shí)再一起勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)物塊B加速到傳送帶速度v需要滑動(dòng)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(dá)到傳送帶的速度
所以: 1分
(4)設(shè)彈射裝置對(duì)物塊A做功為,則: 1分
AB碰后速度互換,B的速度 = 1分
B要?jiǎng)偤媚芑鰝魉蛶У?i>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(dòng)的距離: 1分
因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為: 2分
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