15.(16分) 解:(1)设MN左侧匀强电场场强为E1,方向与水平方向夹角为θ.
带电小球受力如右图.
沿水平方向有 qE1cosθ=ma (1分)
沿竖直方向有 qE1sinθ=mg (1分)
对水平方向的匀加速运动有 v2=2as (1分)
代入数据可解得 E1=0.5N/C (1分)
θ=53º (1分)
即E1大小为0.5N/C,方向与水平向右方向夹53º角斜向上.
(2) 带电微粒在MN右侧场区始终满足 qE2=mg (1分)
在0~1s时间内,带电微粒在E3电场中 m/s2 (1分)
带电微粒在1s时的速度大小为 v1=v+at=1+0.1×1=1.1m/s (1分)
在1~1.5s时间内,带电微粒在磁场B中运动,
周期为 s(1分)
在1~1.5s时间内,带电微粒在磁场B中正好作半个圆周运动.所以带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度大小为1.1m/s, 方向水平向左. (1分)
(3)在0s~1s时间内带电微粒前进距离 s1= vt+at2=1×1+×0.1×12=1.05m
带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径 m (1分)
因为r+s1<2.28m,所以在1s~2s时间内带电微粒未碰及墙壁.
在2s~3s时间内带电微粒作匀加速运动,加速度仍为 a=0.1m/s2 ,
在3s内带电微粒共前进距离
s3=m (1分)
在3s时带电微粒的速度大小为 m/s
在3s~4s时间内带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径
m=0.19m (1分)
因为r3+s3>2.28m,所以在4s时间内带电微粒碰及墙壁.
带电微粒在3s以后运动情况如右图,其中 d=2.28-2.2=0.08m (1分)
sinθ= , θ=30º (1分)
所以,带电微粒作圆周运动的时间为
s (1分)
带电微粒与墙壁碰撞的时间为 t总=3+=s (1分)
14.(16分)(1)当以CD为轴转动时, AB棒切割磁感线,当转到AD边竖直时
(2分)
AB受到的水平外力应等于AB边受到的安培力
(2)在转动的过程中,线圈内产生了交变电流,从开始转动到AD边竖直可视为正弦交变电流的0到T/4 (2分)
所以Q=0.00196J(2分)
(3)当以CD为轴转动时,仅AB棒切割磁感线。
当以AB为轴转动时,仅CD棒切割磁感线。
第一个周期内两点间的电势差随时间变化的关系为
13.(15分)
(1)当A物块到达C处时,由受力分析可知:水平方向受力平衡(1分),竖直方向只受重力作用(1分),所以A物块的加速度a=g=10m/s2 (2分)
(2)设B物块的质量为M,绳子拉力为T;根据平衡条件:
T= mg (2分)
T =Mg (2分)
联立解得M=0.5kg (1分)
(3)设Q物块的质量为m,根据系统机械能守恒得:
mgh=(M+m)gh (3分)
h= (1分)
解之得: m=0.3kg (1分)
10(6分).(1)①F’; ② B
(2)B (每空2分)
11(12分).(1)① A1 (2分)
②实验电路如图所示 (4分)
③表2正确 (2分)
(2)①欧姆;(1分) ③ > ; (2分) ④OFF或交流电压最高挡 (1分)
12.A (12分) (1)BCAD 光具有波粒二象性
(2)后 0.4ns (n=1、2、3……)
(3) C;A (每空2分)
B(12分) (1) 13.6 (2分); 2 (2分)
(2) 2 (1分) 质子()(1分) (2分)
(3) (2分) (2分)
15.(16分)如图甲所示,在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1,在MN的右侧有竖直向上、场强大小为E2=0.4N/C的匀强电场,还有垂直纸面向内的匀强磁场B(图甲中未画出)和水平向右的匀强电场E3(图甲中未画出),B和E3随时间变化的情况如图乙所示,P1P2为距MN边界2.28m的竖直墙壁,现有一带正电微粒质量为4×10-7kg,电量为1×10-5C,从左侧电场中距MN边界m的A处无初速释放后,沿直线以1m/s速度垂直MN边界进入右侧场区,设此时刻t=0, 取g =10m/s2.求:
(1)MN左侧匀强电场的电场强度E1(sin37º=0.6);
(2)带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度;
(3)带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞?(≈0.19)
江苏省江浦高级中学2010届高三物理模块综合练习5答案
14.(16分)如图所示,空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度T。一质量kg,总电阻,边长m的正方形均匀导体框平放在粗糙的水平地面上,在一与导体框平面始终垂直的外力作用下做如下运动:首先外力作用在边上,线框绕边顺时针转动,然后外力作用到边上,线框绕边顺时针转动……如此不断重复,线框在地面上向右翻转,线框转动时的角速度rad/s保持恒定。
(1)线框绕边转动,求当边转到竖直位置时AB边上所加水平外力的大小;
(2)求从线框绕边开始转动到边竖直的这四分之一圈内线框上产生的电热;
(3)从运动开始作为计时起点,求出在第一个周期内两点间的电势差AB随时间变化的关系,并作出AB随时间变化的关系图线。
13.(15分)如图所示,光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4kg的小物块A,不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D,连接物块A和小物块B,虚线CD水平,间距d=1.2m,此时连接物块A的细绳与竖直
杆的夹角为37,物块A恰能保持静止.现在物块B的下端
挂一个小物块Q,物块A可从图示位置上升并恰好能到达C
处.不计摩擦和空气阻力,、,
重力加速度g取10m/s2.求:
(1)物块A到达C处时的加速度大小;
(2)物块B的质量;
(3)物块Q的质量.
12.A.(1) , .
(2) , .
(3) , .
B. (1) , .
(2) , , .
(3)
11. (1) ① , ②
③ .
(2) ① , ② , ③ .
10.(1) ① ,② .
(2) ____