题目列表(包括答案和解析)
如图所示,在电场强度为E的匀强电场中,有相距为L的A、B两点,其连线与电场强度方向的夹角为
,A、B两点间的电势差为U1,现有一根长度为L金属细丝沿A、B连线方向置于该电场中,此时金属丝两端的电势差为U2,则下列关于U1、U2的说法正确的是
U1=U2=ELcos![]()
U1=U2=-ELcos![]()
U1=ELcos
,U2=0
U1=-ELcos
,U2=ELcos
如图所示,A、B两板间的匀强电场E=1.2×103N/C,两板相距5cm,P1离A板0.5cm,P2离B板0.5cm。若B板带正电荷且接地,则P1点的电势U1为_____V,P2点的电势U2为_______V。若有一电荷q=-2×10-6C从P1移到P2,电势能的变化情况为_____(选填“增加”、“减少”)了______J。
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如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11 kg、电荷量q=+1.0×10-5 C,从静止开始经电压为U1=100 V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角
=60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,微粒射出磁场时的偏转角也为
=60°.已知偏转电场中金属板长L=
,圆形匀强磁场的半径R=
,重力忽略不计.求:
(1)带电微粒经U1=100 V的电场加速后的速率;
(2)两金属板间偏转电场的电场强度E;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小.
如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11 kg、电荷量q=+1.0×10-5 C,从静止开始经电压为U1=100 V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角=60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,微粒射出磁场时的偏转角也为=60°.已知偏转电场中金属板长L=
,圆形匀强磁场的半径R=
,重力忽略不计.求:
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(1)带电微粒经U1=100 V的电场加速后的速率;
(2)两金属板间偏转电场的电场强度E;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小.
一.单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分)。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
D
C
B
B
B
A
D
二.多项选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分。每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项正确。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)。
题号
11
12
13
14
15
16
答案
AD
BD
AD
ABC
AD
BCD
第Ⅱ卷
(实验题、计算题,共7题,共72分)
三.实验题(18分)
(1)0.730;8.0(8也给分);
。(前两空分别为2分,第三空4分)
(2)l1、l3;l1/l3 (每空2分)
(3)①乙;② 9.4;③纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力。 (每空2分)
四.计算题:本题共6小题,共54分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的,答案中必须写出数值和单位。
18.(8分)分析和解:
(2) 因为金属块匀速运动,所以
………………(2分)
…………(2分)
(2)撤去拉力后a=
=μg ……… (1分)
a=
金属块在桌面上滑行的最大距离s =
………(1分)
=
s=
19.(8分)分析和解:(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有:
I=
=
(2)导体棒受到的安培力:
F安=BIL=0.30N…………(2分)
(3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1= mg sin37º=0.24N
由于F1小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f…………(1分)
根据共点力平衡条件
mg sin37º+f=F安…………(1分)
解得:f=0.06N …………(1分)
20.(8分)分析和解:(1)带电粒子经过电场加速,进入偏转磁场时速度为v,由动能定理
…………………①(1分)
进入磁场后带电粒子做匀速圆周运动,轨道半径为r
………………②(2分)
打到H点有
………………………③(1分)
由①②③得
…………(1分)
(2)要保证所有粒子都不能打到MN边界上,粒子在磁场中运动偏角小于90°,临界状态为90°,如图所示,磁场区半径
(2分)
所以磁场区域半径满足
(1分)
21.(10分)分析和解:(1)木块A在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动,根据牛顿第二定律,木块A的加速度
=
设两木块碰撞前A的速度大小为v,根据运动学公式,得
=
(2)两木块离开桌面后均做平抛运动,设木块B离开桌面时的速度大小为v2,在空中飞行的时间为t′。根据平抛运动规律有:
,s=v2t′…………………(2分)
解得:
=
(3)设两木块碰撞后木块A的速度大小为v1,根据动量守恒定律有:
…………………………………(1分)
解得:
=
设木块A落到地面过程的水平位移为s′,根据平抛运动规律,得
=
则木块A落到地面上的位置与D点之间的距离
=
22.(10分)分析和解:(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0,由动能定理
e U1=
-0…………………………………………(2分)
解得
………………………………..………(1分)
(2)电子以速度v0进入偏转电场后,垂直于电场方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E,电子在偏转电场中运动的时间为t,加速度为a,电子离开偏转电场时的侧移量为y。由牛顿第二定律和运动学公式
t=
……………………………………………..……….(1分)
F=ma F=eE E=
a =
……………………………………………(2分)
y=
……………………………………………(1分)
解得 y=
…………………………………………(1分)
(3)减小加速电压U1;增大偏转电压U2;……
(本题的答案不唯一,只要措施合理,答出一项可得1分,答出两项及以上可得2分。)
23(10分)分析和解:(1)设轨道半径为R,由机械能守恒定律:
--------------------------①(2分)
在B点:
-----------------------------②
(1分)
在A点:
------------------------------③(1分)
由①②③式得:两点的压力差:
------④(1分)
由图象得:截距
,得
---------------------------⑤(1分)
(2)由④式可知:因为图线的斜率
所以
……………………………………⑥(2分)
(3)在A点不脱离的条件为:
------------------------------⑦(1分)
由①⑥⑦三式和题中所给已知条件解得:
--------------------------⑧(1分)
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