15.(14分)如图12所示,在xoy平面内的第三象限中有沿-y方向的匀强电场,场强大小为E.在第一和第二象限有匀强磁场,方向垂直于坐标平面向里.有一个质量为m、电荷量为e的电子,从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场(不计电子所受重力).经电场偏转后,电子沿着与x轴负方向成45°角进入磁场,并能返回到原出发点P.
(1)求P点距坐标原点的距离;
(2)电子从P点出发经多长时间返回P点
14.(12分)如图11所示,物块A的质量为m=2kg,木板B长为L=1m,质量为M=3kg。开始时两物体均静止,且A在B最右端,现用F=24N的水平拉力拉着轻质滑轮水平向左运动,经过一段时间,物块A滑到木板最左端,不计一切摩擦,求:
(1)此时物块A的速度;
(2)这个过程中,拉力F做的功.
13.(12分)一种采用电力和内燃机双动力驱动的新型列车,质量为m,当它在平直的铁轨上行驶时,若只采用内燃机驱动,发动机额定功率为P1,列车能达到的最大速度为v1;在列车行驶过程中由于某种原因停在倾角为θ的坡道上,为了保证列车上坡时有足够大的动力,需改为电力驱动,此时发动机的额定功率为P2.已知列车在坡道上行驶时所受铁轨的阻力是在平直铁轨上行驶时的k倍,重力加速度为g,求列车在坡道上能达到的最大速度.
12.(12分)实验室有如下器材:
仪器 |
数量和规格 |
定值电阻R0 |
一只:阻值为25Ω左右 |
滑动变阻器R1 |
一只:总阻值40Ω |
小量程电流表A |
相同两块:量程100mA,内阻未知 |
电压表V |
相同两块:量程3V,内阻未知 |
直流电源 |
一个:电动势约为4V,内阻约为5Ω |
开关 |
一个:单刀单掷 |
导线 |
若干 |
(1)为了测量定值电阻的阻值及两表的内阻,某同学设计了如图10(甲)所示的电路。在某次测量中电压V1、V2的示数分别为1.20V、1.45V ;电流表A1、A2的示数为48.0mA、50.0mA,则定值电阻的阻值R0= Ω;电流表的内阻RA= Ω;电压表的内阻RV= Ω.
(2)为了进一步较精确测定电源的电动势和内阻,从电表中选出一块电压表和一块电流表,结合其它器材,测出多组U和I的值,作出U-I图线,再由图线测出电源的电动势和内阻.请设计出电路图,画在图乙中的方框内.
11.(5分)为了探究气体压强的产生及影响气体压强的因素,某同学在家里用电子秤和小玻璃珠做模拟实验,如图9所示。下列关于他的操作和相关结论正确的是
A.为了防止玻璃珠弹出秤盘而产生误差,可在秤盘上放一块海绵垫
B.实验中尽可能保证每一粒玻璃珠与秤盘碰前的速度相同,以保证秤的示数稳定在某一个值
C.将尽可能多的玻璃珠源源不断地倒在秤盘上,秤的示数会相对稳定在某一个值,说明气体压强是由大量的气体分子与器壁碰撞产生的
D.将相同数量的珠子从更高的位置倒在秤盘上,秤的示数变大,说明气体的压强与分子碰撞器壁的速度有关
10.为模拟净化空气过程,有人设计了如图8所示的含有灰尘空气的密闭玻璃圆柱桶(圆桶的高和直径相等)。第一种除尘方式是:在圆柱桶顶面和底面间加上电压U,沿圆柱桶的轴线方向形成一个匀强电场,尘粒运动方向如图甲所示;第二种除尘方式是:圆柱桶轴线处放一直导线,在导线与容器壁间加上的电压也等于U,形成沿半径方向的辐向电场,尘粒运动方向如图乙所示。已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比,即f=kv(k为一定值),假设每个尘粒的质量和电量均相同,重力可忽略不计,则在这两种方式中
A.尘粒最终均有可能做匀速运动
B.灰尘沉积处的电场强度相等
C.电场对单个尘粒做功的最大值相等
D.空气阻力对单个尘粒在沉积前的最大冲量之比为2:1
第Ⅱ卷 (非选择题 共70分)
9.如图7(甲)所示为一个质量为m、带电荷量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中. 现给圆环向右初速度v0,在以后的运动过程中,圆环运动的速度图象可能是图7(乙)中的
8.如图6所示,一束纳米粒子(不计重力,初速度可忽略)缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I,再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域II,其中磁场的方向如图,磁感应强度大小可根据实际要求调节,收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上.
A.该装置可筛选出具有特定速度的粒子 B.该装置可筛选出具有相同电性的粒子
C.若射入的粒子电量相同,则该装置筛选出的粒子一定具有相同的质量
D.若射入的粒子质量相同,则该装置筛选出的粒子不一定具有相同的电量
7.如图5所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,半径为r,将等电量的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称,+q与O点的连线和OC夹角为30°,下列说法正确的是
A.A、C两点的电势关系是
B.B、D两点的电势关系是
C.O点的场强大小为 D.O点的场强大小为
6.一种冷暖两用型空调铭牌标注有如下指标:输入功率1kw,制冷能力1.2×104kJ/h,制热能力1.3×104kJ/h.这样,该空调在制热时,每消耗1J电能,将放出约3J的热量。下列说法正确的是
A.铭牌上标注的指标一定是虚假的
B.空调制热时产出的热量全部是由电能转化而来的
C.此过程违反了能量守恒定律
D.空调制热时放出的热量,一部分由电能转化而来的,另一部分则是从外界吸收的
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