題目列表(包括答案和解析)
如圖12所示,A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板,相距為,分別帶有等量的負(fù)、正電荷,在兩板間形成電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。A板上有一小孔(它的存在對(duì)兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)分布的影響可忽略不計(jì)),孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道,一個(gè)質(zhì)量為,電荷量為的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)), 在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處?椎南卵刈髠(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道,軌道上距A板處有一固定檔板,長(zhǎng)為的輕彈簧左端固定在擋板上,右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q。撤去外力釋放帶電小粒,它將在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),穿過(guò)小孔后(不與金屬板A接觸)與薄板Q一起壓縮彈簧,由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計(jì),可認(rèn)為小球與Q接觸過(guò)程中不損失機(jī)械能。小球從接觸 Q開(kāi)始,經(jīng)歷時(shí)間T0第一次把彈簧壓縮至最短,然后又被彈簧彈回。由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺,使得小球每次離開(kāi)Q瞬間,小球的電荷量都損失一部分,而變成剛與Q接觸時(shí)小球電荷量的。求:
(1)小球第一次接觸Q時(shí)的速度大;
(2)假設(shè)小球第次彈回兩板間后向右運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)處沒(méi)有到達(dá)B板,試導(dǎo)出小球從第次接觸 Q,到本次向右運(yùn)動(dòng)至最遠(yuǎn)處的時(shí)間T0的表達(dá)式;
(3)假設(shè)小球被第N次彈回兩板間后向右運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)處恰好到達(dá)B板,求N為多少。
(20分)
如圖12所示,A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板,相距為,分別帶有等量的負(fù)、正電荷,在兩板間形成電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。A板上有一小孔(它的存在對(duì)兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)分布的影響可忽略不計(jì)),孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道,一個(gè)質(zhì)量為,電荷量為的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處。孔的下沿左側(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道,軌道上距A板處有一固定檔板,長(zhǎng)為的輕彈簧左端固定在擋板上,右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q。撤去外力釋放帶電小粒,它將在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),穿過(guò)小孔后(不與金屬板A接觸)與薄板Q一起壓縮彈簧,由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計(jì),可認(rèn)為小球與Q接觸過(guò)程中不損失機(jī)械能。小球從接觸 Q開(kāi)始,經(jīng)歷時(shí)間T0第一次把彈簧壓縮至最短,然后又被彈簧彈回。由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺,使得小球每次離開(kāi)Q瞬間,小球的電荷量都損失一部分,而變成剛與Q接觸時(shí)小球電荷量的。求:
(1)小球第一次接觸Q時(shí)的速度大;
(2)假設(shè)小球第次彈回兩板間后向右運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)處沒(méi)有到達(dá)B板,試導(dǎo)出小球從第次接觸 Q,到本次向右運(yùn)動(dòng)至最遠(yuǎn)處的時(shí)間T0的表達(dá)式;
(3)假設(shè)小球被第N次彈回兩板間后向右運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)處恰好到達(dá)B板,求N為多少。
(20分)
如圖12所示,A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板,相距為,分別帶有等量的負(fù)、正電荷,在兩板間形成電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。A板上有一小孔(它的存在對(duì)兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)分布的影響可忽略不計(jì)),孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道,一個(gè)質(zhì)量為,電荷量為的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處?椎南卵刈髠(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道,軌道上距A板處有一固定檔板,長(zhǎng)為的輕彈簧左端固定在擋板上,右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q。撤去外力釋放帶電小粒,它將在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),穿過(guò)小孔后(不與金屬板A接觸)與薄板Q一起壓縮彈簧,由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計(jì),可認(rèn)為小球與Q接觸過(guò)程中不損失機(jī)械能。小球從接觸 Q開(kāi)始,經(jīng)歷時(shí)間T0第一次把彈簧壓縮至最短,然后又被彈簧彈回。由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺,使得小球每次離開(kāi)Q瞬間,小球的電荷量都損失一部分,而變成剛與Q接觸時(shí)小球電荷量的。求:
(1)小球第一次接觸Q時(shí)的速度大;
(2)假設(shè)小球第次彈回兩板間后向右運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)處沒(méi)有到達(dá)B板,試導(dǎo)出小球從第次接觸 Q,到本次向右運(yùn)動(dòng)至最遠(yuǎn)處的時(shí)間T0的表達(dá)式;
(3)假設(shè)小球被第N次彈回兩板間后向右運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)處恰好到達(dá)B板,求N為多少。
(20分)
如圖12所示,A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板,相距為,分別帶有等量的負(fù)、正電荷,在兩板間形成電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。A板上有一小孔(它的存在對(duì)兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)分布的影響可忽略不計(jì)),孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道,一個(gè)質(zhì)量為,電荷量為的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)), 在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處?椎南卵刈髠(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道,軌道上距A板處有一固定檔板,長(zhǎng)為的輕彈簧左端固定在擋板上,右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q。撤去外力釋放帶電小粒,它將在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),穿過(guò)小孔后(不與金屬板A接觸)與薄板Q一起壓縮彈簧,由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計(jì),可認(rèn)為小球與Q接觸過(guò)程中不損失機(jī)械能。小球從接觸 Q開(kāi)始,經(jīng)歷時(shí)間T0第一次把彈簧壓縮至最短,然后又被彈簧彈回。由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺,使得小球每次離開(kāi)Q瞬間,小球的電荷量都損失一部分,而變成剛與Q接觸時(shí)小球電荷量的。求:
(1)小球第一次接觸Q時(shí)的速度大。
(2)假設(shè)小球第次彈回兩板間后向右運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)處沒(méi)有到達(dá)B板,試導(dǎo)出小球從第次接觸 Q,到本次向右運(yùn)動(dòng)至最遠(yuǎn)處的時(shí)間T0的表達(dá)式;
(3)假設(shè)小球被第N次彈回兩板間后向右運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)處恰好到達(dá)B板,求N為多少。
一、1、C2、C 3、B 4、C 5、BC 6、B 7、AD 8、D
二、實(shí)驗(yàn)題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫(huà)圖連線。
9、(6分)__BE_ (3分) ____AD___(3分)
10、(12分)(1)如圖b(4分)
(2)由于RL2比RL1小得多,燈泡L2分得的電壓很小,雖然有電流渡過(guò),但功率很小,不能發(fā)光。(4分)
(3)如圖c
解析:由于燈泡L2和L1額定電壓相同,燈泡L2功率大得多,故RL2比RL1小得多,燈泡L2分得的電壓很小,雖然有電流渡過(guò),但功率很小,不能發(fā)光。(4分)
三、本大題共三小題共計(jì)54分.解答時(shí)請(qǐng)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
11、(16分)(1) 根據(jù)帶電小球A恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),因,則小球能通過(guò)復(fù)合場(chǎng)中的最高點(diǎn)P(如圖)設(shè)經(jīng)過(guò)軌道上的P點(diǎn)的速度為v,由小球A的重力和電場(chǎng)力的合力提供向心力有:
在圓周軌道的最低點(diǎn)彈簧將B、A兩球向左、右彈開(kāi),設(shè)彈開(kāi)時(shí)A、B兩球的速度大小分別為vA、vB,由動(dòng)量守恒有:
小球A從圓周軌道的最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P的過(guò)程中,由動(dòng)能定理有:
(2)設(shè)BC碰后速度為v1 , B與C碰撞動(dòng)量守恒
BC整體減速,D球加速,當(dāng)兩者速度相等時(shí)設(shè)為v2,彈簧最短,彈性勢(shì)能最大
12、(18分)(1)(6分)設(shè)球到D點(diǎn)時(shí)的速度為,從釋放至D點(diǎn),
根據(jù)動(dòng)能定理 (3分)
對(duì)球,根據(jù)動(dòng)量守恒定律 (2分)
解得(1分)
(2)(6分)兩球進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)后,由計(jì)算可知兩球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌跡示意圖如右圖所示(1分)
洛倫茲力提供向心力(2分)
由圖可知(2分)
解得 (1分)
(3)(6分)系統(tǒng)損失的機(jī)械能
或
解得
13、(20分)⑴設(shè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為v0, ef有效切割長(zhǎng)度為l,則電流:
,由于v0不變,所以I不變。或由平衡條件證明同樣給分(4分)
⑵由能量守恒,得:…………………………(2分)
設(shè)彈簧形變量為x,由平衡條件,得: 2BIxtan30°= kx…………(2分)
解得 v0 = (2分) k = …(2分)
⑶ef越過(guò)O點(diǎn)后,與彈簧脫離,設(shè)導(dǎo)體棒最終停止位置距O點(diǎn)的距離為x0,某時(shí)刻回路中ef有效切割長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,ef的速度為v,加速度為a,電流為I, 據(jù)牛頓第二定律,得:― BIL1= ma
電流 I = = 得: ― = ma……………………… (3分)
取一小段時(shí)間△t,速度微小變化為△v,回路面積微小增加為△S,則 ― △t = ma△t
即: ― ∑△t = ∑ma△t ―∑L1v△t = m∑a△t ―∑△S = m∑△v
― x02tan300= 0-mv0 (3分) 將 v0= 代入,得:x 0 = ―― (2分)
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