4.“”是“函数取得最大值”的 ( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.在平面直角坐标系中,若点在直线的上方,则的取值范围是( )
A.(-∞,1) B.(1,+∞) C.(-1,+∞) D.(0,1)
2.下列四个命题中的真命题为 ( )
A.,1 B.,
C., D.,
1.在等比数列中,若,,则的值为 ( )
A.-64 B.64 C.-48 D.48
3.(22分)如图所示,真空中有一以(r,0)为圆心,半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,在y≥r的范围内,有方向水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E;从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内. 已知质子的电量为e,质量为m,质子在磁场中的偏转半径也为r,不计重力及阻力的作用,求:
(1)质子射入磁场时的速度大小;
(2)速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子,到达y轴所需的时间;
(3)速度方向与x轴正方向成30°角(如图中所示)射入磁场的质子,到达y轴的位置坐标.
解答:(1)质子射入磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力.
由得…………………………………………2分
……………………………………………………2分
(2)质子沿x轴正方向射入磁场经圆弧后,以速度v垂直于电场方向进入电场,
由于……………………………………2分
所以,质子在磁场中运动的时间为………………2分
质子进入电场后做类平抛运动,沿电场方向运动r后达到y轴,因此有
………………………………………………2分
所求时间为…………………………2分
(3)质子在磁场中转过120°角后从P点垂直电场进入电场,如图所示
P点距y轴的距离为…………2分
设质子到达y轴所需时间为t3,则
由得:……………………2分
…………………………2分
在y方向质子做匀速直线运动,因此有……………………2分
所以,质子到达y轴的位置坐标为(0,)………………………2分
2.(14分)如图所示,在真空室内x轴正半轴点固定一负的点电荷,电量。点电荷左侧的电场分布以y轴为界限。在x轴负半轴远离原点某处有一粒子放射源不断沿x轴正向放射出速度相同的带正电的粒子。粒子质量,电量,速率。为使带电粒子进入y轴右侧后作匀速圆周运动,最终打在位于x正半轴点电荷右侧的荧光屏上(未画出),可在y轴左侧加一个方向垂直纸面向外、圆心在x轴上的圆形匀强磁场区域,其磁感应强度。不计粒子重力,静电力常数。求:
(1)所加圆形匀强磁场区域的圆心坐标。
(2)所加磁场的区域半径。
(1)设粒子进入电场中做匀速圆周运动的轨道半径为r
(3分)
由题意可知:要使粒子进入电场时作匀速圆周运动,须满足粒子必须在N点进入电场(如图所示),且MN=r,进入电场时速度方向垂直于MN (2分)
由几何关系可得ON=0.3(m) 磁场圆心坐标为 (3分)
(2)设粒子在磁场中的运动轨道半径为R
(2分)
如图所示:由几何关系可得所加磁场区域的半径 (4分)
1.(本题15分)如图所示,水平细杆MN、CD,长度均为L。两杆间距离为h,M、C两端与半圆形细杆相连,半圆形细杆与MN、CD在同一竖直平面内,且MN、CD恰为半圆弧在M、C两点处的切线。质量为m的带正电的小球P,电荷量为q,穿在细杆上,已知小球P与两水平细杆间的动摩擦因数为μ,小球P与半圆形细杆之间的摩擦不计,小球P与细杆之间相互绝缘。
(1)若整个装置处在方向与之垂直、磁感应强度为B的匀强磁场中,如图(甲)所示。小球P以一定的初速度v0从D端出发,沿杆滑到M点以后恰好在细杆MN上匀速运动。求:
①小球P在细杆MN上滑行的速度;
②小球P滑过DC杆的过程中克服摩擦力所做的功;
(2)撤去磁场,在MD、NC连线的交点O处固定一电荷量为Q的负电荷,如图(乙)所示,使小球P从D端出发沿杆滑动,滑到N点时速度恰好为零。(已知小球所受库仑力始终小于重力)求:
①小球P在水平细杆MN或CD上滑动时所受摩擦力的最大值和最小值;
②小球P从D端出发时的初速度。
(1)①根据到M点以后恰好做匀速运动,可知小球P所受洛仑兹力与重力平衡,即,则 …………………………………………………2’
②根据动能定理,小球P在沿DCM滑动过程中:
……………………………………………………2’
……………………………………………………………………1’
…………………………………………………1’
(2)①小球在O点正下方时摩擦力最小,fmin=mNmin=m(mg-4kQq/h2),…2’
小球在O点正上方时摩擦力最大,fmax=mNmax=m(mg+4kQq/h2)。…2’
②利用对称性及微元法:DWf=m(mg-Fy)Ds+m(mg+Fy)Ds=2mmgDs,
所以Wf=DW1+DW2+¼¼=2mmgL,…………………………………………2’
又因为小球P在D点和N点电势能相等,所以从D到N, ………1’
则mv02=mgh+2mmgL……………………………………………………………1’
v0=………………………………………………………………1’
13.右图是我国某地的一个人工农业生态系统模式图,它利用鸭旺盛的杂食性,吃掉稻田里的杂草和害虫,用水稻养猪、养鸭,水稻的秸秆可以培育蘑菇、生产沼气,猪鸭粪、沼渣肥田。请据图分析回答:
(l)杂草在该生态系统中属于 。
(2)蘑菇在该生态系统中属于 。
(3)鸭在该生态系统中属于第 营养级。
(4)能量在各种生物之间以间以 的形式进行传递;碳在生物体与无机环境之间以 的形式进行循环。
12.右图为某森林生态系统碳循环亦意图,图中A、B、C、D分别代表生态系统的成分,①-⑦代表碳元素的传递过程。请据图回答:
(l)图中B是指 ,D是指 。
(2)碳元素在无机环境与生物之间
以 的形式进行循环;碳元素通过
[②] 作用由生物体进入无机环境。
(3)伴随着物质循环,能量沿食物链传递的特
点是 。
11.在草→蝗虫→青蛙组成的食物链中,若青蛙的体重增加10克,则最少需消耗蝗虫( )
A.25克 B.50克 C.100克 D.125克