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將質(zhì)量為m帶電量為+q的小滑塊放在傾角為θ的固定絕緣斜面上.小滑塊可沿斜面勻速下滑.現(xiàn)將小滑塊放在斜面底端.為使之沿斜面勻速上滑.可施加一沿斜面的勻強(qiáng)電場.求該勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小和方向. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(16分)如圖所示,在空間存在著水平向右、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,同時(shí)存在著豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.在這個(gè)電、磁場共存的區(qū)域內(nèi)有一足夠長的絕緣桿沿水平方向放置,桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的金屬環(huán).已知金屬環(huán)與絕緣桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,且mg<gE.現(xiàn)將金屬環(huán)由靜止釋放,設(shè)在運(yùn)動(dòng)過程中金屬環(huán)所帶電荷量不變.

(1)試定性說明金屬環(huán)沿桿的運(yùn)動(dòng)情況;

(2)求金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大加速度的大;

(3)求金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大速度的大。

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Ⅰ卷包括21小題,每小題6分,共126分。
一、選擇題:選對的給6分,選錯(cuò)或未選的給0分。

二、選擇題(本題包括8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對得滿分,選不全的得3分,有選錯(cuò)或不選的得0)

題號(hào)

14

15

16

17

18

19

20

21

答案

BC

B

A

BD

AC

BD

A

C

Ⅱ包括10小題,共174分。
22.(1)ABD;(2)Ⅰ.0.2m/s Ⅱ.0.1kg?m/s,0.098 kg?m/s

評分標(biāo)準(zhǔn):本題共18分,(1)小題6分,選對但不全的給3分:(2) 小題12分;Ⅰ問6分,Ⅱ問6分,每空3分。
23.解:當(dāng)小滑塊勻速下滑時(shí),受力分析如圖甲所示

由平衡條件有:

mgsinθ=f           、

又 f=μmgcosθ                      

則mgsinθ=μmgcosθ                  ③

當(dāng)小滑塊勻速上滑時(shí)施加的勻強(qiáng)電場方向沿斜面向上④

受力分析如圖乙所示

由平衡條件有:
mgsinθ+f=F            ⑤

又  f=μmgcosθ                             ⑥

 F=Eq                             

   聯(lián)立求解得:E=       

評分標(biāo)準(zhǔn):本題16分,正確得出①②③④⑤⑥⑦⑧式各2分。

24.解:(l)碰后小球A做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)碰后小球A反彈后的速度大小為v1,

水平方向 s=v1t           、

豎直方向 h=gt2                   、

由①②解得 v12m/s         ③

(2)設(shè)碰后小球B的速度大小為v2 ,碰撞過程時(shí)間極短,A、B碰撞動(dòng)量守恒

mAv0=mBv2-mAv1    、

解得 v26m/s
碰后小球B以v2壓縮彈簧,當(dāng)兩者速度相同時(shí)彈簧的彈性勢能最大,設(shè)彈性勢能最大時(shí)B、C的共同速度為v3,根據(jù)動(dòng)量守恒,有:
     mBv2=(mB+mC) v3      ⑤
     解得 v32.4 m/s

小球B壓縮彈簧的過程中,小球B、C和彈簧組成的系統(tǒng)的能量守恒,有:

mBv(mB+mC) v+EP 

解得 EP=2.16J     、
評分標(biāo)準(zhǔn):本題滿分18分,其中(1)問6分,①②③式各2分;(2)問12分,④⑤⑥⑦式各3分。

25.解:建立物理模型如圖所示

(1)對“資源衛(wèi)星

   G=m(R+h1)    ①

              m0g=G      、

   解得:T1    、

(2)設(shè)A為“天鏈一號(hào)”衛(wèi)星,過A作地球的切線AB和AC,則∠COB所對應(yīng)的圓弧即為測控范圍。
由O作垂線OE、OD如圖所示,則
由幾何知識(shí)有:

Rcosα=   即:α=arccos                     ④

cosβ=  即:β=arccos           ⑤

所以 ∠COB=2(α+β)=2(arccos+arccos)  、

   測控時(shí)間  t=T1                          

   t=(arccos+arccos)        ⑧

評分標(biāo)準(zhǔn):本題滿分20分,其中(1)問8分,①式4分,②③各2分,(2)問12分,④⑤各3分,⑥⑧⑦式各2分。

 

 


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