題目列表(包括答案和解析)
光滑絕緣細(xì)桿與水平成θ角固定,桿上套有一帶正電小球。為使小球靜止在桿上,可加一勻強(qiáng)電場(chǎng)。問(wèn)圖中給出的四個(gè)方向中,沿哪些方向加電場(chǎng),有可能使小球在桿上保持靜止( )
A.垂直于桿斜向上
B.豎直向上
C.水平向右
D.垂直于桿斜向下
光滑絕緣細(xì)桿與水平成θ角固定,桿上套有一帶正電小球。為使小球靜止在桿上,可加一勻強(qiáng)電場(chǎng)。問(wèn)圖中給出的四個(gè)方向中,沿哪些方向加電場(chǎng),有可能使小球在桿上保持靜止( )
A.垂直于桿斜向上
B.豎直向上
C.水平向右
D.垂直于桿斜向下
光滑絕緣細(xì)桿與水平成θ角固定,桿上套有一帶正電小球。為使小球靜止在桿上,可加一勻強(qiáng)電場(chǎng)。問(wèn)圖中給出的四個(gè)方向中,沿哪些方向加電場(chǎng),有可能使小球在桿上保持靜止( )
A.垂直于桿斜向上
B.豎直向上
C.水平向右
D.垂直于桿斜向下
正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的最后部分的簡(jiǎn)化示意圖如圖甲所示(俯視圖),位于水平面內(nèi)的粗實(shí)線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負(fù)電子做圓運(yùn)動(dòng)的“容器”,經(jīng)過(guò)加速器加速后的正、負(fù)電子被分別引入該管道時(shí),具有相等的速率v,它們沿著管道向相反的方向運(yùn)動(dòng).在管道內(nèi)控制它們轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵,即圖中的A1、A2、A3……An共有n個(gè),均勻分布在整個(gè)圓環(huán)上,每個(gè)電磁鐵內(nèi)的磁場(chǎng)都是磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng),并且方向豎直向下,磁場(chǎng)區(qū)域的直徑為d,改變電磁鐵內(nèi)電流的大小,就可改變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度.經(jīng)過(guò)精確的調(diào)整,首先實(shí)現(xiàn)電子在環(huán)形管道中沿圖甲中粗虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng),這時(shí)電子經(jīng)過(guò)每個(gè)電磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都是電磁場(chǎng)區(qū)域的同一條直徑的兩端,如圖乙所示.這就為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子的對(duì)撞作好了準(zhǔn)備.
(1)試確定正、負(fù)電子在管道內(nèi)各是沿什么方向旋轉(zhuǎn)的;
(2)已知正、負(fù)電子的質(zhì)量都是m,所帶電荷都是元電荷e,重力可不計(jì),求電磁鐵內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
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一個(gè)有一定厚度的圓盤,可以繞通過(guò)中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng),用下面的方法測(cè)量它勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度。
實(shí)驗(yàn)器材:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、米尺、紙帶、復(fù)寫紙片。
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)如圖1所示,將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔后,固定在待測(cè)圓盤的側(cè)面上,使得圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上。
(2)啟動(dòng)控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)接通電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)。
(3)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,停止轉(zhuǎn)動(dòng)和打點(diǎn),取下紙帶,進(jìn)行測(cè)量。
① 由已知量和測(cè)得量表示的角速度的表達(dá)式為ω= 。式中各量的意義是:
.
② 某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得圓盤半徑r=5.50×10-2m,得到紙帶的一段如圖2所示,求得角速度為 。
(1),T為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔,r為圓盤的半徑,x2、x1是紙帶上選定的兩點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)的米尺的刻度值,n為選定的兩點(diǎn)間的打點(diǎn)數(shù)(含兩點(diǎn))。 (2)6.8/s。 |
題號(hào)
1
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10
答案
D
BD
C
B
AB
AC
A
C
BC
CB
11.(1) (2)BC D ABCD
12.⑴R1(2分) ⑵電路圖如右圖所示(4分)(有任何錯(cuò)誤不得分)
⑶1.47(2分)(1.46~1.48均給2分)0.83(2分) (0.81~0.85均給2分)
13.解:(1)設(shè)木塊相對(duì)小車靜止時(shí)小車的速度為V,
根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:mv=(m+M)V
(2)對(duì)小車,根據(jù)動(dòng)能定理有:
14.解:(1)K接a時(shí),R1被短路,外電阻為R2,根據(jù)電功率公式可得
通過(guò)電源電流 A
電源兩端電壓V
(2)K接a時(shí),有E=U1+I1r=4+r ①
K接b時(shí),R1和R2串聯(lián), R′外=R1+R2=6 Ω
通過(guò)電源電流I2=A
這時(shí)有:E=U2+I2r=4.5+0.75 r ②
解①②式得:E=6 V r=2 Ω
(3)當(dāng)K接c時(shí),R總=R1+r+R23=6 Ω
總電流I3=E/R總=
通過(guò)R2電流I'=I3=
15.解:(1)0~25 s內(nèi)一直處于上升階段,上升的最大高度在數(shù)值上等于△OAB的面積, 即H=×25×
(2)9 s末發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉,此后探測(cè)器只受重力作用,故在這一階段的加速度即為該行星表面的重力加速度,由圖象得
g==m/s2=
(3)由圖象知加速上升階段探測(cè)器的加速度:
a=m/s2
根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律,得
F-mg=ma
所以推力F=m(g+a)=1.67×104 N
16.解:(1)帶負(fù)電粒子射入磁場(chǎng)后,由于受到洛倫茲力的作用,粒子將沿圖示的軌跡運(yùn)動(dòng),從A點(diǎn)射出磁場(chǎng),設(shè)O、A間的距離為L,射出時(shí)速度的大小仍為v,射出方向與x軸的夾角仍為θ,由洛倫茲力公式和牛頓定律可得:
qv0B=m
式中R為圓軌道半徑,解得:
R= ①
圓軌道的圓心位于OA的中垂線上,由幾何關(guān)系可得:
=Rsinθ ②
聯(lián)解①②兩式,得:L=
所以粒子離開(kāi)磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)為(-,0)
(2)因?yàn)?i>T==
所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,t=
17.解:由題圖得,皮帶長(zhǎng)s==
(1)工件速度達(dá)v0前,做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移s1=t1=
達(dá)v0后做勻速運(yùn)動(dòng)的位移s-s1=v0(t-t1)
解出加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t1=0.8 s
加速運(yùn)動(dòng)位移 s1=
所以加速度a==
工件受的支持力N=mgcosθ
從牛頓第二定律,有μN-mgsinθ=ma
解出動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
(2)在時(shí)間t1內(nèi),皮帶運(yùn)動(dòng)位移s皮=v0t=
在時(shí)間t1內(nèi),工件相對(duì)皮帶位移 s相=s皮-s1=
在時(shí)間t1內(nèi),摩擦發(fā)熱 Q=μN(yùn)?s相=60 J
工件獲得的動(dòng)能 Ek=mv02=20 J
工件增加的勢(shì)能Ep=mgh=150 J
電動(dòng)機(jī)多消耗的電能W =Q+Ek十Ep=230 J
18、①由可求得vm,
②由,解得h,
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