題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車,管的底部有一質(zhì)量m=0.2g、電荷量q=+8×10-5C的小球,小球的直徑比管的內(nèi)徑略。诠芸谒谒矫MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度B1= 15T的勻強磁場,MN面的上方還存在著豎直向上、場強E=25V/m的勻強電場和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度B2=5T的勻強磁場.現(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運動,以帶電小球剛經(jīng)過場的邊界PQ為計時的起點,測得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關(guān)系如圖所示.g取10m/s2,不計空氣阻力.求:
(1)小球剛進入磁場B1時加速度a的大;
(2)絕緣管的長度L;
(3)小球離開管后再次經(jīng)過水平面MN時距管口的距離△x.
如圖所示,水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車,管的底部有一質(zhì)量m=0.2g、電荷量q=8×10-5C的小球,小球的直徑比管的內(nèi)徑略。诠芸谒谒矫MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度B1= 15T的勻強磁場,MN面的上方還存在著豎直向上、場強E=25V/m的勻強電場和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度B2=5T的勻強磁場.現(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運動,以帶電小球剛經(jīng)過場的邊界PQ為計時的起點,測得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關(guān)系如圖所示.g取10m/s2,不計空氣阻力.求:
(1)小球剛進入磁場B1時的加速度大小a;
(2)絕緣管的長度L;
(3)小球離開管后再次經(jīng)過水平面MN時距管口的距離△x.
如圖所示,水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車,管的底部有一質(zhì)量m=0.10g,電荷量的小球,小球的直徑比管的內(nèi)徑略小。在小車的右方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度B=5T的勻強磁場,在管口所在平面MN面的上方還存在著豎直向上、場強E=1.25V/m的勻強電場,F(xiàn)在小車始終保持的速度勻速向右運動,以帶電小球剛經(jīng)過場的邊界PQ為計時的起點,測得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關(guān)系如圖所示。g取10m/s2,不計空氣阻力。求(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)小球剛進入磁場B時加速度a的大。
(2)絕緣管的長度L;
(3)電磁場上邊界PS與下邊界MN間距離d滿足什么條件才能使小球不從PS飛出?
如圖所示,水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車,管的底部有一質(zhì)量m=0.2g、電荷量q =8×10-5C的小球,小球的直徑比管的內(nèi)徑略。诠芸谒谒矫MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度B1= 15T的勻強磁場,MN面的上方還存在著豎直向上、場強E = 25V/m的勻強電場和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度B2 =5T的勻強磁場.現(xiàn)讓小車始終保持v = 2m/s的速度勻速向右運動,以帶電小球剛經(jīng)過場的邊界PQ為計時的起點,測得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關(guān)系如圖所示.g取10m/s2,不計空氣阻力.求:
⑴小球剛進入磁場B1時加速度a的大小;
⑵絕緣管的長度L;
⑶小球離開管后再次經(jīng)過水平面MN時距管口的距離△x.
一、二選擇題:1-5題為單選題,每小題只有一個選項符合題意,選對的得3分,錯選或不答的得0分,每小題3分,共15分;6-9小題為多選題,每小題有多個選項符合題意,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分,每小題4分,共16分。
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
C
B
B
D
A
AD
CD
BC
ABC
三.簡答題:本題共3小題,共42分
10.(8分)
⑴BC(2分)
⑵(2分)
⑶(4分)
11.(10分)
⑴B,E(2分) ⑵電路圖(見右上)(2分)
⑶作圖(見右上)(2分),1.40-1.50,1.25―1.35(4分)
⑴AC(4分) ⑵BC(4分) ⑶1×1022(4分)
12B.(12分)
⑴ABC(4分) ⑵1 0.5 0.5 -x方向(4分)
⑶ 30° s(4分)
⑴BC(4分) ⑵6 (4分)
⑶ ①
四.計算題:本題共3小題,共47分
13.(15分)
⑴桿達最大速度時,有………………………………………………………(2分)
又 ………………………………(2分)
…………………………………………(2分)
得:m/s …………………………………………(1分)
⑵V ……………………………………………………………(4分)
⑶W …………………………………………………………(4分)
14.(16分)
⑴小物塊的加速度為:a1=μg=
長木板的加速度為:
令剛相對靜止時他們的共同速度為v,以木板運動的方向為正方向
對小物塊有:v=-v2+a1t ……………………………………(1分)
對木板有:v= v1+a2t ………………………………………………………………(1分)
代入數(shù)據(jù)可解得:t=8s;
v =
⑵此過程中小物塊的位移為:x1==
長木板的位移為:x2==
所以長板的長度至少為:L= x2-x1=
⑶長木板對小物塊摩擦力做的功為J ………………(4分)
15.(16分)
⑴以小球為研究對象,豎直方向小球受重力和恒定的洛倫茲力f1,故小球在管中豎直方向做勻加速直線運動,加速度設(shè)為a,則
…………………………(4分)
⑵在小球運動到管口時,F(xiàn)N=2.4×10-3N,設(shè)v1為小球豎直分速度,由
,則 ………………………………(3分)
由得 ………………………………(3分)
⑶小球離開管口進入復(fù)合場,其中qE=2×10-3N,mg=2×10-3N.…………………(1分)
故電場力與重力平衡,小球在復(fù)合場中做勻速圓周運動,合速度 與MN成45°角,故軌道半徑為R, ……………………………………………………(1分)
小球離開管口開始計時,到再次經(jīng)過MN所通過的水平距離……(1分)
對應(yīng)時間 ………………………………………………………(1分)
小車運動距離為x2,………………………… ………………………(1分)
所以小球此時離小車頂端的距離為……………………………(1分)
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