題目列表(包括答案和解析)
(20分)如圖所示,PR是一長為L=0.64m的絕緣平板,固定在水平地面上,擋板R固定在平板的右端.整個空間有一個平行于PR的勻強電場E,在板的右半部分有一垂直于紙面向里的勻強磁場,磁場的寬度d=0.32m.一個質量m=0.50×10-3kg、帶電荷量為q=5.0×10-2C的小物體,從板的P端由靜止開始向右做勻加速運動,從D點進入磁場后恰能做勻速直線運動.當物體碰到擋板R后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場(不計撤去電場對原磁場的影響),物體返回時在磁場中仍作勻速運動,離開磁場后做減速運動,停在C點,PC=L/4.若物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,g取10m/s2.
⑴判斷電場的方向及物體帶正電還是帶負電;
⑵求磁感應強度B的大小;
⑶求物體與擋板碰撞過程中損失的機械能.
如圖所示,PR是一長為L=0.64m的絕緣平板,固定在水平地面上,擋板R固定在平板的右端.整個空間有一個平行于PR的勻強電場E,在板的右半部分有一垂直于紙面向里的勻強磁場,磁場的寬度d=0.32m.一個質量m=0.50×10-3kg、帶電荷量為q=5.0×10-2C的小物體,從板的P端由靜止開始向右做勻加速運動,從D點進入磁場后恰能做勻速直線運動.當物體碰到擋板R后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場(不計撤去電場對原磁場的影響),物體返回時在磁場中仍作勻速運動,離開磁場后做減速運動,停在C點,PC=L/4.若物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,g取10m/s2.(保留2位有效數(shù)字)
⑴判斷電場的方向及物體帶正電還是帶負電;
⑵求磁感應強度B的大小;
⑶求物體與擋板碰撞過程中損失的機械能.
一.選擇題(共40分。全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯或不答的得0分。)
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
ABD
ACD
BC
CD
B
A
AC
BC
AC
BC
二、填空題。(4小題,共20分。)
11.(1)連線如圖所示(3分)
(2)B C D(3分)
12. (1)輝度 (2)聚焦 (3)垂直位移 水平位移?
(每空1分,共4分)
14.15:2 (5分)
三、計算題。(4小題,共40分。)
15.解:(1)由圖可以讀得該交變電流的周期T=0.02 s ………………①
所以,頻率f=1/T=50 HZ ………………②
角速度ω=2πf=100π rad/s ………………③
(2)又已知U=10V,R=10Ω,
所以 Um=10………………④
Im= ………………⑤
通過R的電流iR隨時間t變化的瞬時表達式為
iR=Imcosωt=cos100πt (A) ………………⑥
評分標準:本題共7分。①、②、③、④、⑤式各1分;⑥式2分。
16.解:(1)導體MN運動時產(chǎn)生的感應電動勢 …………①
R1與R2并聯(lián)后的電阻為 R并=2R/3 ……………………②
導體MN中的電流為 ……………………③
導體棒勻速運動,安培力與拉力平衡, 即有……………④
所以,拉力所做的功為 ……………………⑤
(2) 流過電阻R1的電流 ……………………⑥
導體棒移動s所需的時間為 ……………………⑦
所以,流過電阻R1的電量為 ……………………⑧
評分標準:本題共8分。①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧式各1分。
17.解:(1)物體與擋板R碰撞后返回時在磁場中作勻速運動,表明所受洛倫茲力向上與重力平衡。由左手定則可判定物體帶負電,進而得知電場的方向向左。
(2)設物體與擋板R碰撞前后的速度分別為v1、v2,則在物體與擋板R碰撞后的過程里分別有
qv2B=mg ……………………①
……………………②
由①②解得v2=
B=0.125T……………………④
(3)物體從靜止開始運動到與擋板R碰撞前的過程里分別有
……………………⑤
qE=μ(mg+qv1B)……………………⑥
由⑤⑥解得 v1=
物體與擋板碰撞過程中損失的機械能為
……………………⑧
評分標準:本題共12分。每問4分,其中①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧式各1分。
18.解:(1)粒子從O點射入,P點射出,沿直線運動到熒光
屏上的S點,如圖所示,由幾何關系可知,粒子在磁場中
作勻速圓周運動轉過的圓心角 ①
運動軌道半徑為: ②
而 ③
由②、③解得:B= ④
(2)加上電場后,根據(jù)運動的獨立性,帶電粒子沿電場方向勻加速運動,運動加速度為
⑤
粒子在磁場中運動的時間為 ⑥
則粒子離開復合場時沿電場方向運動速度為 ⑦
粒子打在熒光屏上時的動能為: ⑧
評分標準:本題共13分。①、②、③式各1分,④式2分;⑤、⑥、⑦、⑧式各2分。
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