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（18分）如圖所示，兩平行金屬板A、B板長L=8cm，兩板間距離d=8cm，A板比B板電勢高300V，一帶正電的粒子電量C，質(zhì)量kg，沿兩板中線垂直電場線飛入電場，初速度 m/s，粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進(jìn)入PS的右側(cè)，已知兩界面MN、PS相距為cm．在界面PS右側(cè)與A板在同一水平線上放置熒光屏bc．（粒子所受重力不計）
 
（1）求粒子飛出平行金屬板時速度的大小和方向；
（2）求出粒子經(jīng)過界面PS時離Ｐ點(diǎn)的距離h為多少；
（3）若PS右側(cè)與A板在同一水平線上距離界面PS為cm的O點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷Ｃ，（圖中未畫出，設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場分布不受界面等影響，界面PS左邊不存在點(diǎn)電荷的電場），試求粒子穿過界面PS后打在熒光屏bc的位置離Ｏ點(diǎn)的距離為多少？（靜電力常數(shù)，  ）

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一、不定項(xiàng)選擇題（40分）

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

B

BD

BD

CD

D

A

C

BC

D

BD

二、實(shí)驗(yàn)題（20分）

11．(1)0.97 m/s　　(2)0.48 J　0.47 J

(3)重錘下落時受到空氣阻力以及紙帶受到打點(diǎn)計時器的阻力作用，重錘機(jī)械能減�。�

12．(1)D

(2)彈簧的原長l₀　第一步中的彈簧壓縮后的長度l₁　滑塊的總位移s　第二步中靜止?fàn)顟B(tài)下彈簧的長度l₂　

(3)

三、計算題（90分）

13．解：設(shè)經(jīng)過時間ｔ，物體到達(dá)Ｐ點(diǎn)

　?（1）ｘ_Ｐ＝ｖ_０ｔ，ｙ_Ｐ＝（1/2）（Ｆ/ｍ）ｔ²，ｘ_Ｐ／ｙ_Ｐ＝cot37°，

　?聯(lián)解得

　?ｔ＝3ｓ，ｘ＝30ｍ，ｙ＝22.5ｍ，坐標(biāo)（30ｍ，22.5ｍ）

　?（2）ｖ_y＝（Ｆ/ｍ）ｔ＝15ｍ/ｓ，

　?∴ｖ＝ｍ/ｓ，

　?tanα＝ｖ_y／ｖ₀＝15/10＝3/2，

　?∴　　α＝arctan(3/2)，α為ｖ與水平方向的夾角.

14．(1)F=12N    (2)μ=0.2

15．解：啟動前Ｎ_１＝ｍｇ，

　?升到某高度時�。�₂＝（17/18）Ｎ_１＝(17/18)ｍｇ，

　?對測試儀�。�₂－ｍｇ′＝ｍａ＝ｍ(ｇ/2)，

　?∴�。纭洌�(8/18）ｇ＝（4/9）ｇ，

　?ＧｍＭ/Ｒ²＝ｍｇ，ＧｍＭ/(Ｒ＋ｈ)²＝ｍｇ′，解得：ｈ＝(1/2)Ｒ．

16．解：由勻加速運(yùn)動的公式　ｖ^２＝ｖ_０^２＋2ａｓ

　?得物塊沿斜面下滑的加速度為

　?ａ＝ｖ²／2ｓ＝1.4²／（2×1．4）＝0.7ｍ/ｓ^２，

由于ａ＜ｇｓｉｎθ＝5ｍ/ｓ^２，

　?可知物塊受到摩擦力的作用．

　?分析物塊受力，它受3個力，如圖3．對于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向，由牛頓定律有

　?ｍｇｓｉｎθ－ｆ_１＝ｍａ，

　?ｍｇｃｏｓθ－Ｎ_１＝0，

　?分析木楔受力，它受5個力作用，如圖3所示．對于水平方向，由牛頓定律有

　?ｆ₂＋ｆ_１ｃｏｓθ－Ｎ_１ｓｉｎθ＝0，

　?由此可解得地面的作用于木楔的摩擦力

　?ｆ₂＝ｍｇｃｏｓθｓｉｎθ－（ｍｇｓｉｎθ－ｍａ）ｃｏｓθ＝ｍａｃｏｓθ＝1×0.7×（／2）＝0.61Ｎ

　?此力的方向與圖中所設(shè)的一致（即：水平向左）．

17．解：（1）開始Ａ、Ｂ處于靜止?fàn)顟B(tài)時，有

　?ｋｘ_０－（ｍ_Ａ＋ｍ_Ｂ）ｇｓｉｎ30°＝0，　�、�

　?設(shè)施加Ｆ時，前一段時間Ａ、Ｂ一起向上做勻加速運(yùn)動，加速度為ａ，ｔ＝0.2ｓ，Ａ、Ｂ間相互作用力為零，對Ｂ有：

　?ｋｘ－ｍ_Ｂｇｓｉｎ30°＝ｍ_Ｂａ，　�、�

　?ｘ－ｘ_０＝（1／2）ａｔ²，　�、�

　?解①、②、③得：

　?ａ＝5ｍ/ｓ²，ｘ_０＝0.05ｍ，ｘ＝0.15ｍ，

　?初始時刻Ｆ最小

　?Ｆ_ｍｉｎ＝（ｍ_Ａ＋ｍ_Ｂ）ａ＝60Ｎ．

　?ｔ＝0.2ｓ時，Ｆ最大

　?Ｆ_ｍａｘ－ｍ_Ａｇｓｉｎ30°＝ｍ_Ａａ，

　?Ｆ_ｍａｘ＝ｍ_Ａ（ｇｓｉｎ30°＋ａ）＝100Ｎ，

　?（2）ΔＥ_ＰＡ＝ｍ_ＡｇΔｈ＝ｍ_Ａｇ（ｘ－ｘ_０）ｓｉｎ30°＝5Ｊ．

18．(1)    (2)