題目列表(包括答案和解析)
如圖17所示,光滑絕緣水平桌面上固定一絕緣擋板P,質(zhì)量分別為mA和mB的小物塊A和B(可視為質(zhì)點)分別帶有+QA和+QB的電荷量,兩物塊由絕緣的輕彈簧相連,一不可伸長的輕繩跨過定滑輪,一端與物塊B連接,另一端連接輕質(zhì)小鉤。整個裝置處于正交的場強(qiáng)大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向水平向里的勻強(qiáng)磁場中。物塊A,B開始時均靜止,已知彈簧的勁度系數(shù)為K,不計一切摩擦及AB間的庫侖力,在運(yùn)動過程中物塊A、B所帶的電荷量不變,物塊B不會碰到滑輪,物塊A、B均不離開水平桌面。若在小鉤上掛一質(zhì)量為M的物塊C并由靜止釋放,可恰使物塊A對擋板P的壓力為零,但不會離開P,則
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(1)求物塊C下落的最大距離;
(2)求小物塊C下落到最低點的過程中,小物塊B的電勢能的變化量、彈簧的彈性勢能變化量;
(3)若C的質(zhì)量改為2M,求小物塊A剛離開擋板P時小物塊B的速度大小以及此時小物塊B對水平桌面的壓力。
如圖17所示,光滑絕緣水平桌面上固定一絕緣擋板P,質(zhì)量分別為mA和mB的小物塊A和B(可視為質(zhì)點)分別帶有+QA和+QB的電荷量,兩物塊由絕緣的輕彈簧相連,一不可伸長的輕繩跨過定滑輪,一端與物塊B連接,另一端連接輕質(zhì)小鉤。整個裝置處于正交的場強(qiáng)大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向水平向里的勻強(qiáng)磁場中。物塊A,B開始時均靜止,已知彈簧的勁度系數(shù)為K,不計一切摩擦及AB間的庫侖力,在運(yùn)動過程中物塊A、B所帶的電荷量不變,物塊B不會碰到滑輪,物塊A、B均不離開水平桌面。若在小鉤上掛一質(zhì)量為M的物塊C并由靜止釋放,可恰使物塊A對擋板P的壓力為零,但不會離開P,則![]()
(1)求物塊C下落的最大距離;
(2)求小物塊C下落到最低點的過程中,小物塊B的電勢能的變化量、彈簧的彈性勢能變化量;
(3)若C的質(zhì)量改為2M,求小物塊A剛離開擋板P時小物塊B的速度大小以及此時小物塊B對水平桌面的壓力。
如圖17所示,光滑絕緣水平桌面上固定一絕緣擋板P,質(zhì)量分別為mA和mB的小物塊A和B(可視為質(zhì)點)分別帶有+QA和+QB的電荷量,兩物塊由絕緣的輕彈簧相連,一不可伸長的輕繩跨過定滑輪,一端與物塊B連接,另一端連接輕質(zhì)小鉤。整個裝置處于正交的場強(qiáng)大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向水平向里的勻強(qiáng)磁場中。物塊A,B開始時均靜止,已知彈簧的勁度系數(shù)為K,不計一切摩擦及AB間的庫侖力,在運(yùn)動過程中物塊A、B所帶的電荷量不變,物塊B不會碰到滑輪,物塊A、B均不離開水平桌面。若在小鉤上掛一質(zhì)量為M的物塊C并由靜止釋放,可恰使物塊A對擋板P的壓力為零,但不會離開P,則
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(1)求物塊C下落的最大距離;
(2)求小物塊C下落到最低點的過程中,小物塊B的電勢能的變化量、彈簧的彈性勢能變化量;
(3)若C的質(zhì)量改為2M,求小物塊A剛離開擋板P時小物塊B的速度大小以及此時小物塊B對水平桌面的壓力。
| mghs |
| d |
| mghs |
| d |
| mb2 |
| 2t2 |
| mb2 |
| 2t2 |
| 1 |
| t2 |
| ghs |
| b2d |
| 1 |
| t2 |
| ghs |
| b2d |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| s/m | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 |
| t/ms | 8.22 | 7.17 | 6.44 | 5.85 | 5.43 |
| /104s-2 | 1.48 | 1.95 | 2.41 | 2.92 | 3.39 |
| gh |
| b2d |
| gh |
| b2d |
一、本題共10小題,每小題3分,共30分。在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項是正確的,有的小題有多個選項是正確的。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,有選錯或不答的得0分。
題 號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答 案
CD
AC
D
AB
C
BD
AD
BC
ABC
BC
二、本題共3小題,共14分。
11.(1)左; (2分) (2)大 (2分)
12.(1)小于; (2分) (2)9.4 (2分)
13.(1)R1; (2分) (2)見答圖1;(2分)
(3)BD (2分)
三、本題共7小題,共56分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
14.(7分)
解:(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場切割磁感線產(chǎn)生的電動勢E=Blv,…………………(1分)
根據(jù)閉合電路歐姆定律,通過電阻R的電流大小I=
=
(2)M、N兩端電壓為路端電壓,則UMN=IR=0.4V…………………………………(2分)
(3)每秒鐘重力勢能轉(zhuǎn)化為電能E=
(R+r)t =0.25J…………………………(2分)
15.(7分)
解:(1)帶電粒子勻速通過場區(qū)時受到的電場力與洛侖茲力平衡,qE=qv0B,解得磁感應(yīng)強(qiáng)度
……………………………………………………………………(2分)
(2)電子通過電場區(qū)偏轉(zhuǎn)的距離
……………………………………(2分)
(3)設(shè)粒子運(yùn)動到下極板時的動能大小為Ek,根據(jù)動能定理
q?2E?
d = Ek-高三第一學(xué)期期末練習(xí)物理.files/image023.gif)
………………………………………………………………(1分)
解得Ek =
………………………………………………………………………(2分)
16.(8分)
解:(1)油滴速度為
時所受阻力
=k
,
油滴向下勻速運(yùn)動時,重力與阻力平衡,有
=mg……………………………………(1分)
…………………………………………………………………………(1分)
則
…………………………………………………………………………(2分)
(2)設(shè)油滴所帶電荷量為q,油滴受到的電場力F電
,
油滴向上勻速運(yùn)動時,阻力向下,油滴受力平衡,
………………(2分)
則油滴所帶電荷量
………………………………………………(2分)
17.(8分)
解:(1)在0~0.3s時間內(nèi)感應(yīng)電動勢
……………(1分)
在0.3~0.5s時間內(nèi)感應(yīng)電動勢
………………………(1分)
(2)在0~0.3s時間內(nèi)
………(1分)
在0.3~0.5s時間內(nèi)
…………(1分)
i-t圖象如答圖2所示。………………(1分)
(3)在0~0.3s時間內(nèi),圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量
……(1分)
在0.3~0.5s時間內(nèi),圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量
……(1分)在0~10s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量Q=20(Q1+Q2)=9.42×10-2J…………………………(1分)
說明:其他解法正確也得分,數(shù)值計算問題不重復(fù)扣分。
18.(8分)
解:(1)電子打到熒光屏上時速度的大小等于它飛出加速電場的速度大小,設(shè)為v,由動能定理
………(1分)
解得
……………………………………(2分)
(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為峰值B0時,電子束有最大偏轉(zhuǎn),在熒光屏上打在Q點,
。電子運(yùn)動軌跡如答圖3所示,設(shè)此時的偏轉(zhuǎn)角度為θ,由幾何關(guān)系可知,
,
……………………………(1分)
根據(jù)幾何關(guān)系,電子束在磁場中運(yùn)動路徑所對圓心角α=θ,而
…………………(1分)
由牛頓第二定律和洛侖茲力公式得evB0=mv2/R………………………………………(1分)
解得
…………………………………………………………………………(2分)
19.(9分)
解:(1)電場力F電與洛侖茲力f洛大小之比
……………………(2分)
(2)電場力與場強(qiáng)方向相同,洛侖茲力與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向(即場強(qiáng)方向)垂直,帶電質(zhì)點受電場力和洛侖茲力的合力與重力平衡,故磁場和電場方向與yOz平面平行,與-y方向成53°斜向下,方向如答圖4所示。
(qE)2+(qv0B)2=(mg)2……………………………(1分)
解得q=2.0×10-5C……………………………………(2分)
(3)撤去磁場后,帶電質(zhì)點在沿x軸方向上做勻速直線運(yùn)動,經(jīng)過時間t=0.20s,沿x軸方向上的位移x=v0t=20m………………………………………………………………(1分)
帶電質(zhì)點受恒定合力,其大小等于洛侖茲力,方向與洛侖茲力方向相反。由幾何關(guān)系可知質(zhì)點受合力方向與+y方向成37°斜向下。
質(zhì)點的加速度
,
位移s在y軸方向的分量y=scos37°=9.6cm,………………………………………(1分)
在z軸方向的分量z=-ssin37°=-7.2cm。………………………………………………(1分)
所以,經(jīng)過時間t=0.2s帶電質(zhì)點的位置為(20m,9.6cm,-7.2cm)……………(1分)
20.(9分)
解:(1)磁流體發(fā)電機(jī)電動勢E=Bdv ……………………………………………………(1分)
用左手定則判斷出正離子向N板偏轉(zhuǎn),因此N板的電勢高…………………………(1分)
(2)兩板間海水的電阻
,回路中的電流
……………………………(1分)
磁場對管道內(nèi)海水的作用力F磁=BId
解得F磁=
……………………………………………………………………… (1分)
方向與v方向相反(水平向東) ……………………………………………………………(1分)
(3)在t時間內(nèi)管道中海水移動的距離為s=vt …………………………………………(1分)
在t時間內(nèi)克服摩擦阻力的功W1=kvs,克服磁場力做功W2=F磁s ………………(1分)
在t時間內(nèi)磁流體發(fā)電機(jī)消耗的總機(jī)械能E=W1+W2=
……… (2分)
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