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在美國東部時間2009年2月10日上午11時55分(北京時間11日0時55分)，美國一顆質量約為560kg的商用通信衛(wèi)星“銥33”與俄羅斯一顆已經報廢的質量約為900kg軍用通信衛(wèi)星“宇宙2251”相撞，碰撞發(fā)生的地點在俄羅斯西伯利亞上空，同時位于國際空間站軌道上方434千米的軌道上，如圖所示．如果將衛(wèi)星和空間站的軌道都近似看做圓形，則在相撞前一瞬間下列說法正確的是(     )

A．“銥33”衛(wèi)星比“宇宙2251”衛(wèi)星的周期大

B．“銥33”衛(wèi)星比國際空間站的運行速度大

C．“銥33”衛(wèi)星的運行速度大于第一宇宙速度

D．“宇宙2251”衛(wèi)星比國際空間站的角速度小

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一、1、C 2、A3、BD 4、D 5、AD 6、B 7、BCD 8、CD

二、實驗題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫圖連線。

9、（6分）  C （每空3分）

10、（12分）①ABEF（4分）

②如圖所示（4分）

 ③隨著導體中的電流增大，溫度升高，電阻率增大，電阻增大（4分）

三、本大題共三小題共計54分．解答時請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．有數值計算的題．答案中必須明確寫出數值和單位

11、（16分）（1）設月球的質量為M，衛(wèi)星的線速度為，則

             ① 2分

又                    ② 2分

由①②兩式得

                     ③ 2分

（2）設衛(wèi)星在A點減速后的速度為

從A到B衛(wèi)星和月球系統(tǒng)的機械能守恒，所以

              ④ 2分

噴氣過程中衛(wèi)星系統(tǒng)的動量守恒，設噴射出氣體的質量為，所以

     ⑤ 3分

由③、④、⑤式解得

    ⑥ 2分

（3）由O點出發(fā)在y軸負方向和反方向之間的有向線段都正確（不包括y軸負方向和的反方向）                              ⑦  3分

12、（18分）（1） 電荷在電場中做勻減速直線運動，設其在電場中運動的時間為,根據動量定理可知，

解得                   （2分）

O點與直線MN之間的距離             （2分）

（2）當磁場垂直紙面向里時，

  電荷運動的半徑               （1分）

  周期                          （1分）

當磁場垂直紙面向外時，

   電荷運動的半徑                 （1分）

         周期                 （2分）

根據電荷的運動情況可知，電荷到達擋板前運動的完整周期數為15個，即沿ON運動的距離S=15△d=60cm，最后8cm的距離如圖所示，

        （2分）

解得    (2分)

故電荷運動的總時間

       T=

          =             （3分）

13、（20分）（1）設粒子經過加速電場從小孔O₂射出時的速度為v₀，則依據動能定理    

                  （1分）

當U=0時，粒子以速度v₀進入磁場后做勻速圓周運動到達P₂點，軌跡半徑R₀=（2分）

由洛侖茲力公式和牛頓第二定律得                        （1分）

解得帶電粒子的比荷=1.0´10⁸ C/kg                          （2分）

（2）設粒子進入磁場時速度方向與O₁O的夾角為θ，則速度大小 （2分）

粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑  （1分）

由幾何關系得                    （2分）

即Dx與θ無關，為定值。                            （1分）                    

（3）由（2）可知，帶電粒子在平行金屬板a、b間的最大偏移量y= x₂- x₁=0.05 m，對應的偏轉電壓U=50 V                                                  （1分）

帶電粒子進入平行金屬板a、b時的速度

v₀==1.0´10⁵ m/s

設偏移量最大的帶電粒子離開平行金屬板a、b時的速度為v，由動能定理

                                  （1分）

解得      v=m/s                                                

所帶電粒子離開平行金屬板a、b時的速度偏轉角q=arccos=        （1分）

偏移量最大的在磁場中做圓周運動的軌跡對應的圓心角a=           （1分）

在磁場中做圓周運動的時間t₁=                                  （1分）

當電壓為零時進入磁場的帶電粒子在磁場中做圓周運動的時間t₂=    （1分）

帶電粒子在磁場中做圓周運動的周期                 （1分） 

所以，Dt= t₁-t₂===1.0 ´10^-6 s                            （1分）