題目列表(包括答案和解析)
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在一真空室內存在著勻強電場和勻強磁場,電場的方向與磁場的方向相同,已知電場強度E=40.0V/m,磁感應強度B=0.30T,如圖所示,在真空室內建立O—xyz三維直角坐標系,其中z軸豎直向上。質量m=1.0×10-4Kg、帶負電的質點以速度v0=100m/s沿+x方向做勻速直線運動,速度方向與電場、磁場方向垂直,取g=10m/s2。
(1)求質點所受電場力與洛倫茲力的大小之比
(2)求帶電質點的電荷量
(3)若在質點通過O點時撤去磁場,求經過t=0.20s時,帶電質點的位置坐標。
在一真空室內存在著勻強電場和勻強磁場,電場的方向與磁場的方向相同,已知電場強度E=40.0V/m,磁感應強度B=0.30T,如圖所示,在真空室內建立O—xyz三維直角坐標系,其中z軸豎直向上。質量m=1.0×10-4Kg、帶負電的質點以速度v0=100m/s沿+x方向做勻速直線運動,速度方向與電場、磁場方向垂直,取g=10m/s2。
(1)求質點所受電場力與洛倫茲力的大小之比
(2)求帶電質點的電荷量
(3)若在質點通過O點時撤去磁場,求經過t=0.20s時,帶電質點的位置坐標。
如圖所示,某一真空室內充滿豎直向下的勻強電場E,在豎直平面內建立坐標xOy,在y<0的空間里有與場強E垂直的勻強磁場B,在y>0的空間內,將一質量為m的帶電液滴(可視為質點)自由釋放,此液滴則沿y軸的負方向,以加速度a=2g(g為重力加速度)做勻加速直線運動,當液滴運動到坐標原點時,瞬間被安置在原點的一個裝置改變了帶電性質(液滴所帶電荷量和質量均不變),隨后液滴進入y<0的空間運動.液滴在y<0的空間內的運動過程中( )
A.重力勢能一定不斷減小
B.電勢能一定先減小后增大
C.動能不斷增大
D.動能保持不變
一、1、B 2、CD 3、BC 4、B 5、AD 6、B 7、B 8、BD
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)(1)104.05 0.520 200(6分)
10、(12分)①見下圖(5分)
②Ⅰ. 毫伏表的讀數U,電流表的讀數I(2分)
Ⅱ. 定值電阻R3的阻值(或定值電阻R2、R3的阻值)(2分)
③(A電路)或(B電路)(3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)小車與墻壁碰撞后向左運動,木塊與小車間發(fā)生相對運動將彈簧壓縮至最短時,二者速度相等,此時彈簧的彈性勢能最大,此過程中,二者組成的系統(tǒng)動量守恒,設彈簧壓縮至最短時,小車和木塊的速度大小為v,根據動量守恒定律有
m1v1-m2v0=(m1+m2)v ①(2分)
解得 v=
設最大的彈性勢能為EP,根據機械能守恒定律可得
EP=m1v12+m2v02-(m1+m2)v2 ③ (2分)
由②③得EP=3.6J ④(2分)
(2)根據題意,木塊被彈簧彈出后滑到A點左側某處與小車具有相同的速度v’ 時,木塊將不會從小車上滑落, 此過程中,二者組成的系統(tǒng)動量守恒,故有v’ =v==
木塊在A點右側運動過程中,系統(tǒng)的機械能守恒,而在A點左側相對滑動過程中將克服摩擦阻力做功,設此過程中滑行的最大相對位移為L,根據功能關系有
μm2gL= m1v12+m2v02-(m1+m2)v’2 ⑥(3分)
解得L=
即車面A點左側粗糙部分的長度應大于0.90m(2分)
12、(18分)(1) 對D到M到A到P過程,由能量守恒得: ……………①(2分)
由已知得: ……………②(2分)
解①②得:x0=4R ……………………③(2分)
(2) 對D到M到A的過程由動能定理:………④(2分)
對A點由牛頓定律:
……………⑤(2分)
…………… ⑥(2分)
3)由于5R>X0能到達P點,由動能定理
由動能定理…………⑦(2分)
從P點到滑行停止
……………⑧(2分)
摩擦生熱
……………………….…⑨(1分)
解⑦⑧⑨得
………………….………⑩(2分)
13、(20分)(1)金屬框開始運動時速度為零
感應電動勢E=BLv1
回路中的電流
金屬框受到的安培力
加速度大小,方向向右 (6分)
(2)當金屬框受到的阻力等于安培力時,金屬框以恒定速度v2勻速運動
感應電動勢E=BL(v1-v2)
回路中的電流
金屬框受到的安培力
達到恒定速度v2時,受力平衡
解得 (8分)
(3)系統(tǒng)消耗磁場能的功率,包括金屬框發(fā)熱功率和克服阻力的功率。即
(3分)
解得 (3分)
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