24.(1)小球在豎直平面內做圓周運動,在b點所受電場力和重力的合力方向指向圓心,在繩中拉力為零時,速度出現(xiàn)最小值,小球恰好能做圓周運動,重力和電場力的合力提供向心力。設小球的質量為m,小球在b時的速度為v
、佟3分
②…………………………2分
已知
得:…………………………3分
(2)小球做圓周運動的平面如圖二所示,其重力與電場力的合力與小球運動軌道在同一平面內有如圖三(a)和圖三(b)兩種情況。比較這兩種情況,圖三(a)中重力與電場力的合力較大。因此,在圖三(a)情況下小球恰好做圓周運動速度的最大值大于在圖三(b)情況下小球恰好做圓周運動速度的最大值。
由題意應研究圖三(a)情況! ……………2分
符合題意的情況是圖三(a),設電場力與合力方向的夾角為θ,小球運動的最小速度為v1,由牛頓第二定律
沿x方向 F電cosθ+mgsin30 º= ③ …………………………2分
沿y方向 F電sinθ-mgcos30 º=0 、堋 …………………………2分
解得: θ=30 º
即電場強度方向與水平面平行 …………………………2分
顯然,小球運動到圓周上與此點對稱的位置時速度最大,設最大速度為v2,由動能定理得
、荨 …………………………2分
(或:)
解得: …………………………2分
23.(1)豎直向上! …………………………4分
(2)滑塊A沿水平面做勻速直線運動,洛倫茲力等于重力,磁感應強度為B
有 qAv0B=mAg ① …………………………3分
…………………………3分
(3)爆炸過程A、B動量守恒,炸后瞬間B的速度大小為vB,選水平向右為正方向
mBvB-mAv0=0 ② …………………………3分
滑塊B所受水平面的支持力
N=mBg+qBvBB ③
滑塊B所受水平面摩擦力的大小
f=μN ④ …………………………3分
得: …………………………2分
22.(1)列車剎車過程的初速度v0=20m/s,末速度vt=0,前進的距離s=4.0×103m,加速度為a,
由 、佟 …………………………2分
解得 a=0.05m/s2 …………………………2分
(2)列車剎車前受到的阻力為f1,剎車時附加的制動力f2=9.0×104N,列車的質量
m=3.0×106kg,額定功率為P
f1+f2=ma ② …………………………2分
解得 f1=6.0×104N
P=f1v0 ③ …………………………2分
解得 P=1.2×106W …………………………2分
(3) 剎車前列車行駛的距離為s/,行駛的時間t=103s
由動能定理得
、 …………………………4分
解得 s′=1.0×104m …………………………2分
21.(1)0.512±0 .001mm …………………………4分
(2)
①
………………………3分
②將單刀雙擲開關K擲于b,電流表的示數(shù)記為I1; ………………………2分
將單刀雙擲開關K擲于a,電流表的示數(shù)記為I2! ………………………2分
………………………2分
③ 將單刀雙擲開關K擲于空擋,電流表的示數(shù)記為I3! ………………………2分
………………………3分
24.(20分)長為L的細線一端系有一帶正電的小球,另一端固定在空間的O 點,加一大小恒定的勻強電場,在電場中小球所受電場力的大小等于小球所受重力的倍,當電場取不同的方向時,可使小球繞O點以L為半徑分別在不同的平面內做圓周運動,
(1)若電場的方向豎直向上,使小球在豎直平面內恰好能做圓周運動,求小球速度的最小值;
(2)若小球在與水平面成30 º角的空間平面內恰好能做圓周運動,求小球速度的最大值以及此時電場的方向。
I卷
Ⅱ卷
23.(18分)如圖所示,在垂直于紙面向里的勻強磁場中,水平面上有兩個并排放置的小滑塊A、B,它們的質量分別為mA和 mB,兩滑塊與水平面的動摩擦因數(shù)均為μ。滑塊A、B均帶有負電荷,電荷量大小分別為qA和qB,不考慮兩滑塊間相互作用的靜電力。在A、B之間有少量炸藥,某時刻炸藥突然爆炸,炸后滑塊A沿水平面以速度v0向左勻速運動,滑塊B沿水平面向右滑動。炸藥爆炸的過程時間很短忽略不計,
(1)判斷滑塊A在運動過程中所受洛倫茲力的方向;
(2)求磁場的磁感應強度;
(3)求炸藥爆炸后瞬間滑塊B所受水平面摩擦力的大小。
22. (16分)質量為3.0×106kg的列車,在額定功率下,沿平直的軌道由靜止開始出發(fā)。運動過程中受到的阻力大小恒定,經過103s后速度達到最大行駛速度20m/s,此時司機發(fā)現(xiàn)前方4.0×103m處有一障礙物,便立即緊急剎車,剎車時所附加的制動力為9.0×104N,結果列車恰好沒有撞到障礙物,求
(1)剎車時列車加速度的大小;
(2)列車的額定功率;
(3)剎車前列車行駛的距離。
21. (18分)(1)用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑時,示數(shù)如圖一所示,此示數(shù)為__________mm。
(2)某同學要測定電源B的電動勢E和內電阻r,除了一只安培表外(內電阻極小可忽略不計),又找到的兩個電阻,其中一個電阻的阻值R1是已知的,另一個電阻的阻值R2是未知的,一個單刀雙擲開關K、一個單刀單擲開關S以及若干導線。
他利用僅有的器材設計出圖二所示的測量電路。
①將圖三中實物圖連接成測量所用的電路。
②該同學先測量電阻R2的大小。將開關S閉合,然后必須記錄的數(shù)據是(步驟用簡要的文字說明,測量的量用字母表示):
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
用記錄的數(shù)據表示R2的公式為R2=__________________。
③若要測出電源的電動勢和內電阻,除②中記錄的數(shù)據外,還必須記錄的數(shù)據是(步驟用簡要的文字說明,測量的量用字母表示):__________________________________
_____________________________________。
列出方程,不要求寫出最終結果。_____________________________________________
___________________________________________________________________。
(在寫出的方程中若出現(xiàn)R2可直接使用該字母。)
20. A、B是兩個完全相同的電熱器,A通以圖一所示的方波交變電流,B通以圖二所示的正弦交變電流,則兩電熱器的電功率之比PA:PB等于
A.5:4 B.3:2 C.:1 D.2:1
19.科學家在天文觀測時發(fā)現(xiàn)太空中的γ射線都是從很遠的星球發(fā)射出來的,某星球一次γ射線爆發(fā)時向外輻射的能量相當于太陽質量全部虧損得到的能量。某同學要對這個能量進行計算,除已知引力常量G,地球繞太陽公轉的周期T外,他還需要知道哪些物理量就能計算出這個能量?(圓周率π為已知量)
A.地球的質量m和地球的自轉周期T′
B.地球的質量m和真空中的光速c
C.地球的質量m和光從太陽傳播到地球所需的時間t
D.真空中的光速c和光從太陽傳播到地球所需的時間t
湖北省互聯(lián)網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com