题目列表(包括答案和解析)
图15-16
(1)为了使位于A处的质量为m、电荷量为q的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析仪,加速电场的电压U应为多大?(离子的重力不计)
(2)离子由P点进入磁分析仪后,最终打在乳胶片上的Q点,该点距入射点P多远?若有一群离子从静止开始通过质谱仪后落在同一点Q,则该群离子有什么共同点?
图15-16为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析仪和磁分析仪组成.若静电分析仪通道的半径为R,均匀辐向电场的场强为E,方向如图所示;磁分析仪中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,问:
图15-16
(1)为了使位于A处的质量为m、电荷量为q的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析仪,加速电场的电压U应为多大?(离子的重力不计)
(2)离子由P点进入磁分析仪后,最终打在乳胶片上的Q点,该点距入射点P多远?若有一群离子从静止开始通过质谱仪后落在同一点Q,则该群离子有什么共同点?
(15分) 2008年2月22日,2008年跳水世界杯在“水立方”展开第四日角逐。在男子双人十米台决赛中，中国组合林跃/火亮优势明显，最终以总分482.46分成功折桂，帮助中国队夺得第五枚金牌。如图16甲是林跃/火亮在跳台上腾空而起的英姿。中国组合林跃/火亮站在距水面10m高的跳台跳板上的最边缘端，他们的重心离跳板板面的高度大约为1m，当他们腾空跃起后其重心离跳板板面最大高度为2m，下降到手触及水面时伸直双臂做一个翻掌压水花的动作,如图16乙所示，这时他们的重心离水面大约为1m。(g取10m/s2,保留三位有效数字)
(1)请问运动员在空中是依靠什么力来完成各种难度较大动作的?这些力相互作用力对运动员的整体运动过程有影响吗?为什么?请试探究性回答；
(2)不计空气阻力，试估算从跃起到手触及水面的过程中运动员完成一系列动作可利用的时间多长；
(3)忽略运动员进入水面过程中受力的变化，入水后，运动员的重心能下沉到离水面约2.2m处，试估算水对运动员的平均阻力约是运动员自身重力的几倍。
(16分)如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板
间的距离d＝40 cm.电源电动势E＝24V，内电阻r＝1 Ω，电阻R＝
15 Ω.闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以
初速度v0＝4 m/s竖直向上射入板间．若小球带电荷量为q＝1×10－2C，
质量为m＝2×10－2kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，
小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？(取g＝10 m/s2)
(15分)如图16甲所示，水平传送带的长度L＝6 m，皮带轮以速度v顺时针匀速转动，现在一质量为1 kg的小物块(可视为质点)以水平速度v0从A点滑上传送带，越过B点后做平抛运动，其水平位移为x，保持物块的初速度v0不变，多次改变皮带轮的速度v依次测量水平位移x，得到如图16乙所示的x－v图象．
(1)当0＜v≤1 m/s时，物块在A、B之间做什么运动？当v≥7 m/s时，物块在A、B之间做什么运动？
(2)物块的初速度v0多大？
一、本题共10小题.每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中。有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
D
A
B
D
B
BC
CD
ABD
二、实验题：本题共三小题，共计18分
11．（4分）、1.25V 11.2(11.3)V 12 （4分）、BC
13．参考解答：（1）A2 ；R1 （2分）（2）滑动变阻器分压接法；电流表外接（4分）
（3）由图可知：U1=1.00 V时，I1=0.155A U2=2.00V时，I2=0.250A
得
由于小灯珠两端的电压升高时，灯丝的温度升高，导致灯丝电阻变大，所以有：
>
（2分）
(4) 刚开始通过小灯珠的电流很小时，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，灯丝发出的热量还不能使它的温度上升得足够高，因此它不亮. （2分）
三、计算题：本题共4小题，52分,解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值与单位。
14．解：（10分）设灯泡的额定电压为U，额定电流为I。
则当K闭合时，根据全电路的欧姆定律可得：E=U+2I（R1+r+R2）
当K断开后，要灯泡仍正常发光，必有：E=U+I（R1+r+R/2）
由以上二式联立可得：（R1+r+R/2）=2（R1+r+R2） 求得R/2=50Ω.
15．（12分）(1).宇航员所受到地球的引力全部提供绕地球作圆周运动所需的向心力,宇航员处于完全失重状态. 2分
(2). 飞船绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,则有:
GMm/(R+h)2=m(2π/T)2(R+h) 2分
地表物体的重力等于物体受到的万有引力,则有:m/g=GMm//R2 2分
解得:
2分
(3).设空气阻力为f，由题设可知 f=kv2 ，匀速下降时 f=m
， 1分
由此可解得匀速下降的速度为 
，
1分
单位时间内转化为内能的机械能为： 
2分
16（14分）解：(1) 由小球运动到最高点可知，小球带正电． （2分）
（2）设小球运动到最高点时的速度为v， 对该过程中，由动能定理有：
（qE－mg）L＝
① （2分）
在最高点小球在细线断裂前瞬间，设细线拉力为T，则根据牛顿第二定律有：
T＋mg－qE=
② （2分）
由①②式及题中数据可得：T＝15N （1分）
（3）小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a，得：
a＝
，
③ （2分）
设C在水平方向运动L过程中历时为t，则水平方向上有：
L＝vt ④ （1分）
设竖直方向的位移为s，则有：
⑤ （2分）
由①③④⑤式及题中数据解得： 
0.125m
（1分）
所以当小球运动到与O点水平方向相距L时，小球距O的高度为
m
（1分）
17.（16分） （1）设粒子经PT直线上的点R由E0电场进入E1电场，由Q到R及R到M点的时间分别为t1与t2，到达R时竖直速度为vy，则：
由
、
及
得：
①
②
③
④
上述三式联立解得：
,
即
（8分）。
(2)由E1＝2E0及③式可得t1＝2t2。
因沿PT方向粒子做匀速运动，故P、R两点间的距离是R、T两点间距离的两倍。即粒子在E0电场做类平抛运动在PT方向的位移是在E1电场中的两倍。
设PQ间到P点距离为△y的F处射出的粒子通过电场后也沿水平方向，若粒子第一次达PT直线用时△t，水平位移为△x，则
（1分） 
粒子在电场E1中可能做类平抛运动后垂直CD边射出电场，也可能做类斜抛运动后返回E0电场，在E0电场中做类平抛运动垂直CD水平射出，或在E0电场中做类斜抛运动再返回E1电场。
若从E1电场垂直CD射出，则
（n＝0、1、2、3、……）
解得：
（n＝0、1、2、3、……）
若粒子从E0电场垂直CD射出电场，则
（k＝1、2、3、……）
（k＝1、2、3、……）（8分）
即PF间的距离为
其中n＝0、1、2、3、……，k＝1、2、3、……
或 
（n＝1、2、3、……）
解得：
（n＝1、2、3、……）
即PF间的距离为
（n = 1，2，3，……）
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