行且等距的豎直平面。不汁粒子所受重
力,則
( )
A.該粒子一定帶負(fù)電
B.此電場(chǎng)不一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)
C.該電場(chǎng)的電場(chǎng)線方向一定水平向左
D.粒子在電場(chǎng)中由A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,
其動(dòng)能不斷減少
22. (18分)(1)(6分)做勻變速運(yùn)動(dòng)的一個(gè)物體拖著紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,下圖所示為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一段紙帶,A、B、C、D、E為按時(shí)間順序打出的一系列實(shí)驗(yàn)點(diǎn),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T,AB=a,DE=b,則物體的加速度為:______________,打紙帶上的C點(diǎn)時(shí)紙帶的速度為:_____________________。
(2)(12分)要測(cè)量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻,所備器材如下:
A.待測(cè)電壓表V(量程3V,內(nèi)阻未知)
B.電流表A(量程3A,內(nèi)阻0.01Ω)
C.定值電阻R(阻值2kΩ,額定電流50mA)
D.蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)略小于3V,內(nèi)阻不計(jì))
E.多用電表
F.開(kāi)關(guān)K1、K2,導(dǎo)線若干
有一同學(xué)利用上面所給器材,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:
①首先,用多用電表進(jìn)行粗測(cè),選用×100Ω倍率,操作方法正確。若這時(shí)刻度盤上的指針位置如圖甲所示,則測(cè)量的結(jié)果是 Ω.
②為了更精確地測(cè)出此電壓表內(nèi)阻,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的乙、丙實(shí)驗(yàn)電路,你認(rèn)為其中較合理的電路圖是 ,合理的理由是
。
③用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟:
;
用上述所測(cè)量的符號(hào)表示電壓表的內(nèi)阻RV=
.
23.(16分)
如圖所示,真空中有以(r,0)為圓心,半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里,在y=
r的虛線上方足夠大的范圍內(nèi),有方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,從O點(diǎn)向不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子,質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡均在紙面內(nèi),且質(zhì)子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r,已知質(zhì)子的電荷量為q,質(zhì)量為m,不計(jì)重力、粒子間的相互作用力及阻力的作用。求:
(1)質(zhì)子射入磁場(chǎng)時(shí)速度的大;
(2)沿x軸正方向射入磁場(chǎng)的質(zhì)子,到達(dá)y軸所需的時(shí)間;
(3)與x軸正方向成30o角(如圖中所示)射入的質(zhì)子,到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)。
24. (18分)如圖所示.在空中有一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域的上下邊緣間距為h, 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,有一寬度為 、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、回路總電阻為R、質(zhì)量為m的矩形導(dǎo)體線圈緊貼磁場(chǎng)區(qū)域的上邊緣從靜止起豎直下落.最后勻速穿出磁場(chǎng)區(qū)域,不計(jì)空氣阻力,求:線圈穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的時(shí)間。
25. (20分) 如圖所示的軌道由位于豎直平面的圓弧軌道和水平軌道兩部分相連而成。水平軌道的右側(cè)有一質(zhì)量為2m的滑塊C與輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧的另一端同定在豎直的墻M上.彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),滑塊C在P點(diǎn)處;在水平軌道上方D處,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸K的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球B.B球恰好與水平軌道相切于D點(diǎn).并可繞O點(diǎn)在豎商平面內(nèi)擺動(dòng)。質(zhì)量為m的滑塊A在圓弧軌道上由靜止釋放,進(jìn)入水平軌道并與小球B發(fā)生碰撞.A、B碰撞前后速度發(fā)生交換,A、C碰撞后粘連在一起。P點(diǎn)左方軌道光滑、右方粗糙,滑塊A、C與PM段的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 ,其余各處的摩擦不計(jì).A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g。
(1) 若滑塊A能以與球B碰前瞬間相同的速度與滑塊C相碰,A至少要從距水平軌道多高的地方開(kāi)始釋放?
(2) 在(1)中算出的最小值高度處由靜止釋放A,經(jīng)一段時(shí)問(wèn)A與C相碰,設(shè)碰撞時(shí)間極短,碰后一起壓縮彈簧,彈簧最人壓縮量為
,求彈簧的最大彈性勢(shì)能。
14 B 15 D 16 BD17C18BD19B 20BC 21.D
22.(1)(1)(4分) (4分)
(2) ①3000;
②丙;乙圖中電流表的示數(shù)太小,誤差太大。丙圖中R的阻值與電壓表阻值接近,誤差小。
③
閉合K1.再閉合K2,讀得電壓表示數(shù)U1;再斷開(kāi)K2,讀得電壓表示數(shù)U2.;RV=。
23.(16分)解:
(1)質(zhì)子射入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),有
(1分)
得 (1分)
(2)質(zhì)子沿x軸正向射入磁場(chǎng)后經(jīng)圓弧后以速度v垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期
在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
(2分)
進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng),沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)r后到達(dá)y軸,因此有
(2分)
所求時(shí)間為 (2分)
(3)質(zhì)子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)120o角后從P點(diǎn)垂直于電場(chǎng)線進(jìn)入電場(chǎng),如圖所示。
P點(diǎn)距y軸的距離
(2分)
其中
(2分)
得質(zhì)子到達(dá)y軸所需時(shí)間為
(2分)
在y方向質(zhì)子做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此有
(2分)
質(zhì)子到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)為
(0,)
24. (18分)
解:設(shè)線圈勻速穿出磁場(chǎng)區(qū)域的速度為,此時(shí)有(3分)
對(duì)線圈從開(kāi)始到剛好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程,經(jīng)歷的時(shí)間設(shè)為,根據(jù)動(dòng)量定理
(2分)
而 (3分)
有
(2分)
因?yàn)?a
>,所以接著線圈以做勻加速直線運(yùn)動(dòng),直到線圈的下邊到達(dá)磁場(chǎng)的下邊界為止,此過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間(3分)
之后線圈以速度勻速穿出磁場(chǎng),經(jīng)歷的時(shí)間(2分)
故(3分)
25. (20分)
解:(1)要使滑塊A能以與球B碰前瞬間相同的速度與滑塊C碰撞,必須使小球B受A碰撞后在豎直平面內(nèi)完成一個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng)后從左方碰撞A,使A繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)。
設(shè)A從距水平面高為H的地方釋放,與B碰前的速度為
喲動(dòng)能定理可得: (2分)
設(shè)小球通過(guò)最高點(diǎn)的速度為,則它通過(guò)最高點(diǎn)的條件是 (2分)
小球B從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)機(jī)械能守恒,規(guī)定最低點(diǎn)為零勢(shì)面,有
(2分)聯(lián)立解得 (2分)
(2)從這個(gè)告訴下滑的A與C碰撞前瞬間速度:(2分)
設(shè)A與C碰后瞬間的共同速度為,由動(dòng)能守恒(4分)
A、C一起壓縮彈簧,由能量守恒定律,有(4分)
解得:(2分)