22.(20分)在如图所示的直角坐标系中,x轴的上方有与x轴正方向成45o角的匀强电场,场强的大小为E=×104V/m.x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B=2×10-2T.把一个比荷为q/m=2×108C/kg的正电荷从坐标为(0,1)的A点处由静止释放.电荷所受的重力忽略不计.求:
(1)电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间t;
(2)电荷在磁场中运动轨迹的半径;
(3)电荷第三次到达x轴上的位置.
选考部分
21.(19分)光滑平行的金属导轨MN和PQ间距L=1.0 m,与水平面的夹角a为30o,匀强磁场的磁感应强度B=2.0 T,垂直于导轨平面向上,MP间接有阻值R=2.0 W的电阻,其他电阻不计,质量m=2.0 kg的金属杆ab垂直导轨放置,如图(甲)所示.现在用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab,使之由静止开始运动,其运动的v一t图象如图(乙)所示,g=10 m/s2,导轨足够长,求:(1)最大安培力的大小;(2)金属杆速度为2.0 m/s时加速度的大小;(3)根据v一t图象估算在前0.8 s内电阻R上产生的热量(取一位有效数字).(提示:v一t图象中25小格面积为位移1m)
20.(15分)质量为3×106kg的火车,在恒定的额定功率下,沿平直的轨道由静止开始出发,在运动过程中受到的阻力大小恒定,经过103s后达到最大行驶速度72 km/h,此时司机发现前方4.0 km处的轨道旁有山体塌方,便立即刹车,这时所附加的制动力为9×104N,结果列车正好到达轨道毁坏处停下.试求:(1)列车刹车时加速度;(2)列车的额定功率;(2)列车从出发到停下所经过的总路程.
⑦滑动变阻器(0~500Ω,额定电流1.5 A),
⑧电位器(0~100 kΩ),
⑨开关两只,导线若干.某人要用半偏法测定电流表的内阻,问题如下:
(1)如果采用如图所示的电路测定电流表A的内阻,并且想得到较高的精确高,那么从以上给出的器材中,可变电阻R1应选用____________,可变电阻R2应选____________.电源E应选用___________ (只填标号)
(2)实验操作的步骤有:
A.合上开关S1
B.合上开关S2
C.观察R1的阻值是否最大,如果不是,将R1的阻值调至最大
D.调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度
E.调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半
F.记下R2的阻值
把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上:
①______;②______;③______;④________;⑤________;⑥__________.
(3)如果在步骤F中所得的R2的阻值为600Ω,则图中被测电流表的内阻Rg的测量值为__________.
④电阻箱(0~9999.9Ω),
⑤电源(电动势3 V,有内阻),
⑥电源(电动势6 V,有内阻),
③电阻箱(0~999.9Ω),
②标准电压表V(量程0~5 V),
19.(Ⅰ)(6分)现要测定一根尼龙丝能承受的最大拉力F,手头测量器材只有一个质量为m的砝码(已知F>mg)和一个米尺.请回答:
①画出实验方案的示意图;
②其中需测量的物理量是__________________ ;
③尼龙丝能承受的最大拉力F的表达式是:____________________________________.
(Ⅱ)(12分) 把电流表改装为电压表的实验中,给出的实验器材有:
①电流表A(量程0~100mA,内阻约800Ω),