題目列表(包括答案和解析)
)如圖所示,一個內外半徑均可看作R=
、光滑絕緣且豎直放置的細圓管,處于水平方向的勻強電場和勻強磁場內,電場與管道平面平行向左,磁場垂直管道平面向里。一個帶正電的小球置于細圓管內,其所受電場力是重力的
倍,現在最高點P給該小球一水平向左的初速
,恰好使小球在細圓管內做完整的圓周運動。
(1)求初速度;
(2)在整個運動過程中,小球的最大速度多大?
(3)如果在最高點P時,小球對軌道的壓力是重力的0.6倍,則小球運動到最低點時,它對軌道的壓力是其重力的多少倍?
某同學根據電磁感應現象設計了一種發電裝置,如圖甲所示,圖乙為其俯視圖.將8塊相同磁鐵的N、S極交錯放置組合成一個高h = 0.5 m、半徑r = 0.2 m的圓柱體,其可繞固定的OO' 軸轉動.圓柱外側附近每個磁場區域的磁感應強度大小均為B = 0.2T,方向都垂直于圓柱表面,相鄰兩個區域的磁場方向相反.緊靠圓柱體外側固定—根與其等長、電阻R = 0.4Ω的金屬桿ab,桿與圓柱平行.從上往下看,圓柱體以ω = 100 rad/s的角速度順時針勻速轉動,設轉到如圖所示位置為t = 0時刻.取g = 10 m/s2,π2 = 10.求:
(1)圓柱體轉過周期的時間內,ab桿中產生的感應電動勢E的大。
(2)如圖丙所示,M、N為水平放置的平行板電容器的兩極板,極板長L0 = 0.314m,兩板間距d = 0.125m.現用兩根引線將M、N分別與a、b相連.在t = 0時刻,將—個電量q = + 1.00×10 - 6C、質量m = 1.60×10 - 8kg的帶電粒子從緊靠M板中心處無初速度地釋放,求粒子從M板運動到N板所經歷的時間t.不計粒子重力.
(3)t = 0時刻,在如圖丙所示的兩極板問,若上述帶電粒子從靠近M板的左邊緣處以初速度υ0水平射入兩極板間,而且已知粒子沿水平方向離開電場,求初速度υ0的大小,并在圖中畫出粒子相應的運動軌跡.不計粒子重力.(※請自行作圖。
(11分)某同學根據電磁感應現象設計了一種發電裝置,如圖甲所示,圖乙為其俯視圖.將8塊相同磁鐵的N、S極交錯放置組合成一個高h = 0.5 m、半徑r = 0.2 m的圓柱體,其可繞固定的OO' 軸轉動.圓柱外側附近每個磁場區域的磁感應強度大小均為B = 0.2T,方向都垂直于圓柱表面,相鄰兩個區域的磁場方向相反.緊靠圓柱體外側固定—根與其等長、電阻R = 0.4Ω的金屬桿ab,桿與圓柱平行.從上往下看,圓柱體以ω = 100 rad/s的角速度順時針勻速轉動,設轉到如圖所示位置為t = 0時刻.取g = 10 m/s2,π2 = 10.求:
(1)圓柱體轉過周期的時間內,ab桿中產生的感應電動勢E的大;
(2)如圖丙所示,M、N為水平放置的平行板電容器的兩極板,極板長L0 = 0.314m,兩板間距d = 0.125m.現用兩根引線將M、N分別與a、b相連.在t = 0時刻,將—個電量q = + 1.00×10 - 6C、質量m = 1.60×10 - 8kg的帶電粒子從緊靠M板中心處無初速度地釋放,求粒子從M板運動到N板所經歷的時間t.不計粒子重力.
(3)t = 0時刻,在如圖丙所示的兩極板問,若上述帶電粒子從靠近M板的左邊緣處以初速度υ0水平射入兩極板間,而且已知粒子沿水平方向離開電場,求初速度υ0的大小,并在圖中畫出粒子相應的運動軌跡.不計粒子重力.(※請自行作圖!)
一、單項選擇題(每題3分,共15分)
題號
1
2
3
4
5
答案
C
A
B
C
D
二、多項選擇題(每題4分,共16分)
題號
6
7
8
9
答案
BC
BD
AC
BD
三、簡答題
10.(10分)(1)(2分,有任何一處連線錯誤都不給分)
(2)調節電阻箱的電阻值,使其為伏安法估測的值(2分);1000(2分)。
(3)電流表(2分);15(2分)。
11.(10分)(1)0.364(3分);(2)0.364(3分);(3)物體所受合外力為零時,加速度也為零(4分)。
12.Ⅰ (選修3-3試題) (12分)
(1)ADE(4分,全選對的得4分,選不全的,選對一個得1分,錯選或多選一個扣1分,扣完為止)
(2)①對于理想氣體:
A→B ∴
(2分)
B→C
∴
(2分)
②A→C 由溫度相等得:(2分)
⑶A→C的過程中是吸熱.
吸收的熱量(2分)
Ⅱ (選修3-4試題) (12分)
(1)BCE(4分,全選對的得4分,選不全的,選對一個得1分,錯選或多選一個扣1分,扣完為止)
(2)①證明:設從A點入射的入射角為θ1,折射角為θ2,根據對稱性,射出時的入射角也為θ2 ,所以無論入射角多大,該激光束都能從玻璃中射出(4分)
②
(2分)
(2分)
Ⅲ(選修3-5試題) (12分)
(1)BDE(4分,全選對的得4分,選不全的,選對一個得1分,錯選或多選一個扣1分,扣完為止)
(2) ①(2分)
②(2分)
③(4分)
四、計算或論述題
13.(14分)解:(1)m(2分)
(2分)
(2)因為,牽引力
(1分)
當卡車向上勻速行駛時:,由此可得:
(2分)
(1分)
(3)卡車開上平臺后,先加速后勻速,勻速行駛的最大速度為。
(1分) 得
根據動能定理 (4分)
(1分)
14.(15分)設小球的質量為m。小球受到三個力的作用,重力和電場力的合力為2mg,方向左下與水平方向成
,因為洛倫茲力不做功,故小球在合力方向上的M、N兩點速度分別最大和最小。小球恰好做完整的圓周運動,說明在N點速度為零。
(1) (2分)
(1分)
(2)在M點速度最大: (3分)
(1分)
(3)小球在最低點時的速度是 (1分)
(1分)
在最高點小球受到軌道的壓力如果向下: (1分)
在最低點小球受到軌道的壓力以向上為正方向, (1分)
(1分)
在最高點小球受到軌道的壓力如果向上: (1分)
在最低點小球受到軌道的壓力以向上為正方向, (1分)
(1分)
15.(16分)(1)磁場向方向運動,等效金屬框向
方向運動。
t=0時刻,金屬框產生的電動勢 (1分)
(2分)
電流的方向根據右手定則可知為 (1分)
(2)設經過時間t,金屬框MN所在處磁場強度為B,
又,得到電流瞬時值的表達式是:
,是正弦式電流。(4分)
(3) (4分)
(4)金屬框受安培力的方向始終向左。設經過時間t,金屬框受到安培力為
由此可知:金屬框受到安培力F隨時間變化的圖象如下圖: (4分)
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