題目列表(包括答案和解析)
選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,如都作答,則按A、B兩小題評(píng)分.)
A.(選修模塊3-3)
(1)下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序程度的量度
B.由氫氣的摩爾體積和每個(gè)氫分子的體積可估算出阿伏加德羅常數(shù)
C.滿(mǎn)足能量守恒定律的客觀(guān)過(guò)程都不是可以自發(fā)進(jìn)行的
D.液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更大的分子勢(shì)能
(2) 一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示.在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中,理想氣體的溫度 (填“升高”、“降低”或“不變”).在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過(guò)程中,理想氣體吸收的熱量 它對(duì)外界做的功(填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(壓強(qiáng)p0=1atm、溫度t0=0℃)下任何氣體的摩爾體積都為22.4l,設(shè)第(2)問(wèn)中理想氣體在狀態(tài)A下的溫度為0℃,求該氣體的分子數(shù).(計(jì)算結(jié)果取兩位有效數(shù)字)
B.(選修模塊3-4)
(1)以下說(shuō)法中正確的是 ( )
A.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度
B.全息照片往往用激光來(lái)拍攝,主要是利用了激光的相干性
C.根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說(shuō),遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的紅光被地球接收到時(shí)可能是紅外線(xiàn)
D.超聲波可以在真空中傳播
(2)平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面,其截面如圖所示,發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對(duì)圓心角為60°的球面上有光射出,則玻璃球?qū)光的折射率為 ,若僅將a平行光換成b平行光,測(cè)得有光射出的范圍增大,設(shè)a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為va和vb,則va vb(選填“>”、“<”或“=”).
(3)在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線(xiàn)上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn),相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1m,如圖(a)所示.一列橫波沿該直線(xiàn)向右傳播,t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1,質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),振幅為0.2m,經(jīng)過(guò)時(shí)間0.3s第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形.試寫(xiě)出質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)方程.
C.(選修模塊3-5)
(1)下列說(shuō)法正確的有 ( )
A.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估測(cè)原子核的大小
B.氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子的電勢(shì)能增大,核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度增大
C.物質(zhì)波是一種概率波,在微觀(guān)物理學(xué)中不可以用“軌跡”來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng)
D.若氫原子從 n = 6 能級(jí)向 n = 1 能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則氫原子從 n = 6 能級(jí)向 n = 2 能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
(2)正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯象(PET)的基本原理是:將放射性同位素注入人體,在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇而湮滅,轉(zhuǎn)化為一對(duì)γ光子,被探測(cè)器探測(cè)到,并經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象.根據(jù)PET的原理,在人體內(nèi)衰變的方程式是 ;在PET中,的主要用途是作為 .
(3)如圖所示,質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球在光滑水平面上分別以速度v1、v2同向運(yùn)動(dòng),并發(fā)生對(duì)心碰撞,碰后m2被右側(cè)墻壁原速?gòu)椈兀峙cm1碰撞,再一次碰撞后兩球都靜止.求第一次碰后m1球速度的大小.
選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,如都作答,則按A、B兩小題評(píng)分.)
A.(選修模塊3-3)
(1)下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序程度的量度
B.由氫氣的摩爾體積和每個(gè)氫分子的體積可估算出阿伏加德羅常數(shù)
C.滿(mǎn)足能量守恒定律的客觀(guān)過(guò)程都不是可以自發(fā)進(jìn)行的
D.液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更大的分子勢(shì)能
(2)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示.在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中,理想氣體的溫度 (填“升高”、“降低”或“不變”).在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過(guò)程中,理想氣體吸收的熱量 它對(duì)外界做的功(填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(壓強(qiáng)p0=1atm、溫度t0=0℃)下任何氣體的摩爾體積都為22.4l,設(shè)第(2)問(wèn)中理想氣體在狀態(tài)A下的溫度為0℃,求該氣體的分子數(shù).(計(jì)算結(jié)果取兩位有效數(shù)字)
B.(選修模塊3-4)
(1)以下說(shuō)法中正確的是 ( )
A.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度
B.全息照片往往用激光來(lái)拍攝,主要是利用了激光的相干性
C.根據(jù)宇宙大爆炸學(xué)說(shuō),遙遠(yuǎn)星球發(fā)出的紅光被地球接收到時(shí)可能是紅外線(xiàn)
D.超聲波可以在真空中傳播
(2)平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面,其截面如圖所示,發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對(duì)圓心角為60°的球面上有光射出,則玻璃球?qū)光的折射率為 ,若僅將a平行光換成b平行光,測(cè)得有光射出的范圍增大,設(shè)a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為va和vb,則va vb(選填“>”、“<”或“=”).
(3)在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線(xiàn)上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn),相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1m,如圖(a)所示.一列橫波沿該直線(xiàn)向右傳播,t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1,質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),振幅為0.2m,經(jīng)過(guò)時(shí)間0.3s第一次出現(xiàn)如圖(b)所示的波形.試寫(xiě)出質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)方程.
C.(選修模塊3-5)
(1)下列說(shuō)法正確的有 ( )
A.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估測(cè)原子核的大小
B.氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子的電勢(shì)能增大,核外電子的運(yùn)動(dòng)加速度增大
C.物質(zhì)波是一種概率波,在微觀(guān)物理學(xué)中不可以用“軌跡”來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng)
D.若氫原子從 n =" 6" 能級(jí)向 n =" 1" 能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則氫原子從 n =" 6" 能級(jí)向 n =" 2" 能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
(2)正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯象(PET)的基本原理是:將放射性同位素注入人體,在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇而湮滅,轉(zhuǎn)化為一對(duì)γ光子,被探測(cè)器探測(cè)到,并經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象.根據(jù)PET的原理,在人體內(nèi)衰變的方程式是 ;在PET中,的主要用途是作為 .
(3)如圖所示,質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球在光滑水平面上分別以速度v1、v2同向運(yùn)動(dòng),并發(fā)生對(duì)心碰撞,碰后m2被右側(cè)墻壁原速?gòu)椈,又與m1碰撞,再一次碰撞后兩球都靜止.求第一次碰后m1球速度的大小.
選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿(mǎn)涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評(píng)分.)
A.(選修模塊3-3)(12分)
⑴下列說(shuō)法中正確的是 ▲
A.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面存在張力
B.?dāng)U散運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)
C.蔗糖受潮后會(huì)粘在一起,沒(méi)有確定的幾何形狀,它是非晶體
D.對(duì)任何一類(lèi)與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀(guān)自然過(guò)程進(jìn)行方向的說(shuō)明,都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述
⑵將1ml的純油酸加到500ml的酒精中,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤(pán)內(nèi),待油膜充分展開(kāi)后,測(cè)得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的大小是 ▲ m(保留一位有效數(shù)字).
⑶如圖所示,一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的,開(kāi)始活塞被固定,打開(kāi)固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后,活塞停在B點(diǎn),已知AB=h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g.
①求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng);
②設(shè)周?chē)h(huán)境溫度保持不變,求整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定).
B.(選修3-4試題)
⑴(4分)下列說(shuō)法正確的是 ▲
A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒說(shuō),楊氏干涉實(shí)驗(yàn)有力地支持了光的波動(dòng)說(shuō)。
B.從接收到的高頻信號(hào)中還原出所攜帶的聲音或圖像信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為解調(diào)
C.當(dāng)波源或者接受者相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí),接受者往往會(huì)發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化,這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)。
D.考慮相對(duì)論效應(yīng),一條沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿,其長(zhǎng)度總比桿靜止時(shí)的長(zhǎng)度小
⑵如圖所示,真空中有一頂角為75o,折射率為n =的三棱鏡.欲使光線(xiàn)從棱鏡的側(cè)面AB進(jìn)入,再直接從側(cè)面AC射出,求入射角θ的取值范圍為 ▲ 。
⑶(4分) 一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s,P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x = 96cm。求:
①波源O點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向和波的周期;
②從圖中狀態(tài)為開(kāi)始時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P第一次達(dá)到波峰時(shí)間。
C.(選修模塊3-5)(12分)
⑴.氦原子被電離一個(gè)核外電子,形成類(lèi)氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1 =-54.4eV,氦離子能級(jí)的示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子中,不能被基態(tài)氦離子吸收的是 ▲
A.60.3eV B. 51.0 eV
C.43.2eV D.54.4 eV
⑵一個(gè)靜止的,放出一個(gè)速度為2.22×107m/s的粒子,同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新核,并釋放出頻率為ν=3×1019Hz的γ光子。寫(xiě)出這種核反應(yīng)方程式 ▲ ;這個(gè)核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度為 ▲ ;因γ輻射而引起的質(zhì)量虧損為 ▲ 。(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s)
⑶如圖,滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1與m2,m1<m2,置于光滑水平面上,由輕質(zhì)彈簧相連接,用一輕繩把兩滑塊拉至最近,彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊,接著使兩滑塊一起以恒定的速度v0向右滑動(dòng).運(yùn)動(dòng)中某時(shí)刻輕繩突然斷開(kāi),當(dāng)彈簧恢復(fù)到其自然長(zhǎng)度時(shí),滑塊A的速度正好為零。則:
①?gòu)椈傻谝淮位謴?fù)到自然長(zhǎng)度時(shí),滑塊B的速度大小為 ▲ ;
②從輕繩斷開(kāi)到彈簧第一次恢復(fù)到自然長(zhǎng)度的過(guò)程中,彈簧釋放的彈性勢(shì)能Ep = ▲ 。
選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿(mǎn)涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評(píng)分.)
A.(選修模塊3-3)(12分)
⑴下列說(shuō)法中正確的是 ▲
A.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面存在張力
B.?dāng)U散運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)
C.蔗糖受潮后會(huì)粘在一起,沒(méi)有確定的幾何形狀,它是非晶體
D.對(duì)任何一類(lèi)與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀(guān)自然過(guò)程進(jìn)行方向的說(shuō)明,都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述
⑵將1ml的純油酸加到500ml的酒精中,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤(pán)內(nèi),待油膜充分展開(kāi)后,測(cè)得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的大小是 ▲ m(保留一位有效數(shù)字).
⑶如圖所示,一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的,開(kāi)始活塞被固定,打開(kāi)固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后,活塞停在B點(diǎn),已知AB=h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g.
①求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng);
②設(shè)周?chē)h(huán)境溫度保持不變,求整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定).
B.(選修3-4試題)
⑴(4分)下列說(shuō)法正確的是 ▲
A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒說(shuō),楊氏干涉實(shí)驗(yàn)有力地支持了光的波動(dòng)說(shuō)。
B.從接收到的高頻信號(hào)中還原出所攜帶的聲音或圖像信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為解調(diào)
C.當(dāng)波源或者接受者相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí),接受者往往會(huì)發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化,這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)。
D.考慮相對(duì)論效應(yīng),一條沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿,其長(zhǎng)度總比桿靜止時(shí)的長(zhǎng)度小
⑵如圖所示,真空中有一頂角為75o,折射率為n =的三棱鏡.欲使光線(xiàn)從棱鏡的側(cè)面AB進(jìn)入,再直接從側(cè)面AC射出,求入射角θ的取值范圍為 ▲ 。
⑶(4分) 一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s,P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x = 96cm。求:
①波源O點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向和波的周期;
②從圖中狀態(tài)為開(kāi)始時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P第一次達(dá)到波峰時(shí)間。
C.(選修模塊3-5)(12分)
⑴.氦原子被電離一個(gè)核外電子,形成類(lèi)氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1 =-54.4 eV,氦離子能級(jí)的示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子中,不能被基態(tài)氦離子吸收的是 ▲
A.60.3 eV B. 51.0 eV
C.43.2 eV D.54.4 eV
⑵一個(gè)靜止的,放出一個(gè)速度為2.22×107m/s的粒子,同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新核,并釋放出頻率為ν=3×1019Hz的γ光子。寫(xiě)出這種核反應(yīng)方程式 ▲ ;這個(gè)核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度為 ▲ ;因γ輻射而引起的質(zhì)量虧損為 ▲ 。(已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s)
⑶如圖,滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1與m2,m1<m2,置于光滑水平面上,由輕質(zhì)彈簧相連接,用一輕繩把兩滑塊拉至最近,彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊,接著使兩滑塊一起以恒定的速度v0向右滑動(dòng).運(yùn)動(dòng)中某時(shí)刻輕繩突然斷開(kāi),當(dāng)彈簧恢復(fù)到其自然長(zhǎng)度時(shí),滑塊A的速度正好為零。則:
①?gòu)椈傻谝淮位謴?fù)到自然長(zhǎng)度時(shí),滑塊B的速度大小為 ▲ ;
②從輕繩斷開(kāi)到彈簧第一次恢復(fù)到自然長(zhǎng)度的過(guò)程中,彈簧釋放的彈性勢(shì)能Ep = ▲ 。
一、本題共10小題,每小題3分,共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分。
題 號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答 案
CD
AC
D
AB
C
BD
AD
BC
ABC
BC
二、本題共3小題,共14分。
11.(1)左; (2分) (2)大 (2分)
12.(1)小于; (2分) (2)9.4 (2分)
13.(1)R1; (2分) (2)見(jiàn)答圖1;(2分)
(3)BD (2分)
三、本題共7小題,共56分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。
14.(7分)
解:(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=Blv,…………………(1分)
根據(jù)閉合電路歐姆定律,通過(guò)電阻R的電流大小I=
=
(2)M、N兩端電壓為路端電壓,則UMN=IR=0.4V…………………………………(2分)
(3)每秒鐘重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能E=(R+r)t =0.25J…………………………(2分)
15.(7分)
解:(1)帶電粒子勻速通過(guò)場(chǎng)區(qū)時(shí)受到的電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡,qE=qv0B,解得磁感應(yīng)強(qiáng)度……………………………………………………………………(2分)
(2)電子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)偏轉(zhuǎn)的距離……………………………………(2分)
(3)設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)到下極板時(shí)的動(dòng)能大小為Ek,根據(jù)動(dòng)能定理
q?2E?d = Ek-………………………………………………………………(1分)
解得Ek =………………………………………………………………………(2分)
16.(8分)
解:(1)油滴速度為時(shí)所受阻力=k,
油滴向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),重力與阻力平衡,有=mg……………………………………(1分)
…………………………………………………………………………(1分)
則…………………………………………………………………………(2分)
(2)設(shè)油滴所帶電荷量為q,油滴受到的電場(chǎng)力F電,
油滴向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),阻力向下,油滴受力平衡,………………(2分)
則油滴所帶電荷量 ………………………………………………(2分)
17.(8分)
解:(1)在0~0.3s時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)……………(1分)
在0.3~0.5s時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)………………………(1分)
(2)在0~0.3s時(shí)間內(nèi)………(1分)
在0.3~0.5s時(shí)間內(nèi)…………(1分)
i-t圖象如答圖2所示。………………(1分)
(3)在0~0.3s時(shí)間內(nèi),圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量……(1分)
在0.3~0.5s時(shí)間內(nèi),圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量 ……(1分)在0~10s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量Q=20(Q1+Q2)=9.42×10-2J…………………………(1分)
說(shuō)明:其他解法正確也得分,數(shù)值計(jì)算問(wèn)題不重復(fù)扣分。
18.(8分)
解:(1)電子打到熒光屏上時(shí)速度的大小等于它飛出加速電場(chǎng)的速度大小,設(shè)為v,由動(dòng)能定理………(1分)
解得……………………………………(2分)
(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為峰值B0時(shí),電子束有最大偏轉(zhuǎn),在熒光屏上打在Q點(diǎn),。電子運(yùn)動(dòng)軌跡如答圖3所示,設(shè)此時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度為θ,由幾何關(guān)系可知,
,……………………………(1分)
根據(jù)幾何關(guān)系,電子束在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)路徑所對(duì)圓心角α=θ,而…………………(1分)
由牛頓第二定律和洛侖茲力公式得evB0=mv2/R………………………………………(1分)
解得…………………………………………………………………………(2分)
19.(9分)
解:(1)電場(chǎng)力F電與洛侖茲力f洛大小之比……………………(2分)
(2)電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相同,洛侖茲力與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向(即場(chǎng)強(qiáng)方向)垂直,帶電質(zhì)點(diǎn)受電場(chǎng)力和洛侖茲力的合力與重力平衡,故磁場(chǎng)和電場(chǎng)方向與yOz平面平行,與-y方向成53°斜向下,方向如答圖4所示。
(qE)2+(qv0B)2=(mg)2……………………………(1分)
解得q=2.0×10-5C……………………………………(2分)
(3)撤去磁場(chǎng)后,帶電質(zhì)點(diǎn)在沿x軸方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t=0.20s,沿x軸方向上的位移x=v0t=20m………………………………………………………………(1分)
帶電質(zhì)點(diǎn)受恒定合力,其大小等于洛侖茲力,方向與洛侖茲力方向相反。由幾何關(guān)系可知質(zhì)點(diǎn)受合力方向與+y方向成37°斜向下。
質(zhì)點(diǎn)的加速度,
位移s在y軸方向的分量y=scos37°=9.6cm,………………………………………(1分)
在z軸方向的分量z=-ssin37°=-7.2cm!1分)
所以,經(jīng)過(guò)時(shí)間t=0.2s帶電質(zhì)點(diǎn)的位置為(20m,9.6cm,-7.2cm)……………(1分)
20.(9分)
解:(1)磁流體發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)E=Bdv ……………………………………………………(1分)
用左手定則判斷出正離子向N板偏轉(zhuǎn),因此N板的電勢(shì)高…………………………(1分)
(2)兩板間海水的電阻,回路中的電流……………………………(1分)
磁場(chǎng)對(duì)管道內(nèi)海水的作用力F磁=BId
解得F磁=……………………………………………………………………… (1分)
方向與v方向相反(水平向東) ……………………………………………………………(1分)
(3)在t時(shí)間內(nèi)管道中海水移動(dòng)的距離為s=vt …………………………………………(1分)
在t時(shí)間內(nèi)克服摩擦阻力的功W1=kvs,克服磁場(chǎng)力做功W2=F磁s ………………(1分)
在t時(shí)間內(nèi)磁流體發(fā)電機(jī)消耗的總機(jī)械能E=W1+W2=……… (2分)
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