摘要:8.一重力不计的带电粒子以初速度先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B.如图甲所示.电场和磁场对粒子总共做功W1,若把电场和磁场正交叠加.如图乙所示.粒子仍以的初速度穿过叠加场区.电场和磁场对粒子总共做功W2.比较W1.W2的大小

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说明:

一.答案及评分标准:本题共12小题,其中1~8题为必做题,9~12是选做题.选做题分为两组,考生必须从两组中任意选择一组作答.每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,至少有一个正确选项.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.

题类

必做题

选做一组

选做二组

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

ACD

D

AC 

CD

B

BD

ABC

CD

AD

ABC

B

二、答案及评分标准:全题24分,答案正确的,按下列答案后面括号内的分数给分;答错的,不答的,都给0分.    13.(1)(4分)

 

所选器材

(只填器材序号)

简述实验方法

(不要求写出具体步骤)

实验设计

方案1:

A、C、F

用弹簧秤称出带夹子重锤的重力大小G,再用天平测出其质量m,则g=G/m。

方案2:B、D、

G、H、J、L、M

安装仪器,接通电源,让纸带随小车一起沿斜面下滑。用刻度尺测出所需数据。改变斜面高度再测一次。利用两次数据,由牛顿第二定律算出结果。

方案3:B、E、F

将带夹子的重锤悬挂在铁架台上并置于桌面的边缘,用刻度尺测出重锤离桌面边缘的高度,同时用光电计时器测出重锤在上述高度内做自由落体的时间,则

(2)①加速度的计算值:每空1分,共3分

 

a/()

②作出a─F图象:2分

 

 

 

 

 

 

③结论:在保持物体质量M不变时,加速度a与合外力F成正比  。1分

14、(1)①3、4(有一个位置填错就不给分)(1分);   5、6(1分)

       ②500Ω(1分);  1.985或1.990V(1分)(1分)

       ③丙(1分)

    

    (2)①右(1分)

(2分)

③B (1分) ;D(1分) 电路图(2分)

 

三、本题共6小题,86分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位.

15、(14分)参考解答及评分标准

甲同学的分析是错误的(1分),小球的机械能不守恒.(1分)

  乙同学分析也是错误的(1分),小球在滑动过程中的最大速度的位置不在最低点B: (1分)

正确解如下:

小球在B点时,FN-mg=m (1分)

            ∵FN= 2 mg  ∴v2=gR  (1分)

从A到B,设电场力做功WE,由动能定理WE+mgR=mv2, (1分)

          得WE=一mgR   (1分)

∵电场力做负功, ∴带电小球受电场力方向向右FEmg  (1分)

电场强度方向向右(1分)从A到B之间一定有位置D是小球运动速度方向瞬时合力为零处,也是小球速度最大处 (1分)

    设OD连线与竖直方向夹角θ,FEcosθ=Gsinθ(1分)

           m=mgRcosθ-FE (R-Rsinθ)(1分)

           vmax    (1分)

16. (14分) 参考解答及评分标准

导轨受到PQ棒水平向右的摩擦力f=μmg  (1分)

    根据牛顿第二定律并整理得F-μmg-F=Ma   (1分)

    刚拉动导轨时,I=0,安培力为零,导轨有最大加速度(1分)

        am  (1分)

                  =(2-0.2×0.6×10)/2=0.4m/ s2    (1分)

随着导轨速度增大,感应电流增大,加速度减小,当a=0时,速度最大 (1分)

速度最大值为vm,电流最大为Im,此时导轨受到向右的安培力 FB= BImL (1分)

            F-μmg - BImL=0   分)

              I.m   (1分)

  代人数字算得ImA = 2A   (1分)

                    I=E/(R+r)  (1分)

                    I m =BLvm/(R+r)  (1分)

        v m =Im (R+ r)/BL二2 × (0.2+0.4)/(0.8×0.5)=3m/ s   (1分)

17. (14分) 参考解答及评分标准

设行星质量m,太阳质量为M,行星与太阳的距离为r,根据万有引力定律,

行星受太阳的万有引力(2分)

行星绕太阳做近似匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有(2分)

 (1分)      以上式子联立  故(1分)

地球的周期年,(1分)  火星的周期(2分)

年=1.8年  (1分)

设经时间t两星又一次距离最近,根据(2分)

则两星转过的角度之差(2分)

  (2分,答“2.2年”同样给分)

18. (14分) 参考解答及评分标准

解(1)在时刻t,棒ab的速度          v=a t       -------------------(1分)

棒中感应电动势为             E=B L v=B L a t    -------------(1分)

棒中的感应电流为            I=   -----------------(2分)   

对ab棒应用牛顿第二定律得   F-BIL=ma    ----------------(1分)

解得:                  F=  ---------------(2分) 

(2)细线拉断前瞬间cd满足

BIL=f  +T0         -------------------(1分)

                            +T0   -------------------(1分)

                           t=       -------------------(1分)

由于ab棒匀加速运动,所以 ①            -------------------(1分)

线拉断前的过程中有: ②          -------------------联立①、②得:Q= -------(1分)

第19题:(14分) 参考解答及评分标准

解:⑴时刻粒子将垂直边界进入磁场,在洛仑兹力作用下作半径为r的匀速圆周运动,得:

……①

得入射点和出射点的距离:……②

联解①②得:

⑵设粒子在电场中的偏转角为,得右图。依图得:

………③      ………④

根据边角关系得入射点和出射点的距离………⑤

联解③④⑤式得:,为定值。

⑶粒子在极板间作类平抛运动。刚能从右上角飞出时,有速度vm。设飞出所用时间为t,此时对应的电压为U。依图得:

水平方向: ………⑥         竖直方向:………⑦

加速度:………⑧

根据动能定理:………⑨

联解⑥⑦⑧⑨式得最大速度

20.(16分) 参考解答及评分标准

(1)小木块B从开始运动直到A、B相对静止的过程中,系统水平方向上动量守恒,有                                            ①(1分)

解得  2 m/s                               ②(1分)

(2)B在A的圆弧部分的运动过程中,它们之间因摩擦产生的内能为Q1,B在A的水平部分往返的运动过程中,它们之间因摩擦产生的内能为Q2,由能量关系得到

               ③(1分)

                  ④(1分)

    ⑤(1分)

(3)设小木块B下滑到P点时速度为vB,同时A的速度为vA,由动量守恒和能量关系可以得到                      ⑥(1分)

      ⑦(1分)

由⑥⑦两式可以得到

,令

,化简后为     ⑧(2分)

若要求B最终不滑离A,由能量关系必有

            ⑨(1分)

化简得                               ⑩(2分)

故B既能对地向右滑动,又不滑离A的条件为

                              ⑾ (2分)

或 ( )   (2分)

 

 

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