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(20分)在如图所示的坐标系中,的区域内存在着沿轴正方向、场强为E的匀强电场,的...

(20分)在如图所示的说明: 6ec8aac122bd4f6e坐标系中,说明: 6ec8aac122bd4f6e的区域内存在着沿说明: 6ec8aac122bd4f6e轴正方向、场强为E的匀强电场,说明: 6ec8aac122bd4f6e的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一带电粒子从说明: 6ec8aac122bd4f6e轴上的说明: 6ec8aac122bd4f6e点以沿说明: 6ec8aac122bd4f6e轴正方向的初速度射出,恰好能通过说明: 6ec8aac122bd4f6e轴上的说明: 6ec8aac122bd4f6e点。己知带电粒子的质量为说明: 6ec8aac122bd4f6e,带电量为说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e均大于0。不计重力的影响。

(1)若粒子只在电场作用下直接到达D点,求粒子初速度的大小说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)若粒子在第二次经过说明: 6ec8aac122bd4f6e轴时到达D点,求粒子初速度的大小说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)若粒子在从电场进入磁场时到达D点,求粒子初速度的大小说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1) (2) (3) 【解析】(1)粒子只在电场作用下直接到达D点        设粒子在电场中运动的时间为,        粒子沿方向做匀速直线运动,        则 ①  (1分)        沿y方向做初速度为0的匀加速直线运动,        则     ②  (1分)        加速度   ③(1分)        粒子只在电场作用下直接到达D点的条件为    ④  (1分)        解①②③④得      (2分) (2)粒子在第二次经过x轴时到达D点,其轨迹如图3所示。        设粒子进入磁场的速度大小为,与辐的夹角为,轨迹半径为R,则          ⑤  (1分)           ⑥(2分)        粒子第二次经过轴时到达D点的条件为           ⑦    (2分)        解①②③⑤⑥⑦得           (2分)    (3)粒子在从电场进入磁场时到达D点,其轨迹如图4所示。        根据运动对称性可知        粒子在从电场进入磁场时到达D点的条件为           ⑧        其中为非负整数。        解①②③⑤⑥⑧得
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考点分析:
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(18分)1897年汤姆逊发现电子后,许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索。1907-1916年密立根用带电油滴进行实验,发现油滴所带的电荷量是某一数值说明: 6ec8aac122bd4f6e的整数倍,于是称这数值说明: 6ec8aac122bd4f6e为基本电荷。

       如图所示,完全相同的两块金属板正对着水平放置,板间距离为说明: 6ec8aac122bd4f6e。当质量为说明: 6ec8aac122bd4f6e的微小带电油滴在两板间运动时,所受空气阻力的大小与速度大小成正比。两板间不加电压时,可以观察到油滴竖直向下做匀速运动,通过某一段距离所用时间为说明: 6ec8aac122bd4f6e;当两板间加电压说明: 6ec8aac122bd4f6e(上极板的电势高)时,可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动,且在时间说明: 6ec8aac122bd4f6e内运动的距离与在时间说明: 6ec8aac122bd4f6e内运动的距离相等。忽略空气浮力。重力加速度为说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)判断上述油滴的电性,要求说明理由;

(2)求上述油滴所带的电荷量说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)在极板间照射X射线可以改变油滴的带电量。再采用上述方法测量油滴的电荷量。如此重复操作,测量出油滴的电荷量说明: 6ec8aac122bd4f6e如下表所示。如果存在基本电荷,请根据现有数据求出基本电荷的电荷量说明: 6ec8aac122bd4f6e(保留到小数点后两位)。

实验次序

1

2

3

4

5

电荷量说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

0.95

1.10

1.41

1.57

2.02

 

 

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(16分)如图所示,竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量为M=2.0kg的小物块B静止在水平面上。质量为说明: 6ec8aac122bd4f6e=1.0kg的小物块A从距离水平面高说明: 6ec8aac122bd4f6e=0.45m的P点沿轨道从静止开始下滑,经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰,碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度说明: 6ec8aac122bd4f6e=10m/s2。求

(1)A经过Q点时速度的大小说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)AB碰后速度的大小说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)碰撞过程中系统(AB)损失的机械能说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(18分)

(1)某班同学在做“练习使用多用电表”的实验。

       ①某同学用多用电表的欧姆挡测量电阻说明: 6ec8aac122bd4f6e的阻值,当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置时,多用电表指针示数如图1所示,此被测电阻的阻值约为        Ω。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       ②某同学按如图2所示的电路图连接元件后,闭合开关S,发现A、B灯都不亮。该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障。检查前,应将开关S        。(选填“闭合”或“断开”)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       ③若②中同学检查结果如表所示,由此可以确定

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       A.灯A断路

       B.灯B断路

       C.灯A、B都断路

       D.说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e间导线断路

(2)某同学采用如图3所示的装置验证规律:“物体质量一定,其加速度与所受合力成正比”。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       说明: 6ec8aac122bd4f6e.按图3把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动;

       说明: 6ec8aac122bd4f6e.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重,接通电源,放开小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号;

       说明: 6ec8aac122bd4f6e.保持小车的质量M不变,多次改变配重的质量说明: 6ec8aac122bd4f6e,再重复步骤说明: 6ec8aac122bd4f6e

       说明: 6ec8aac122bd4f6e.算出每条纸带对应的加速度的值;

       说明: 6ec8aac122bd4f6e.用纵坐标表示加速度说明: 6ec8aac122bd4f6e,横坐标表示配重受的重力说明: 6ec8aac122bd4f6e;(作为小车受到的合力F),作出说明: 6ec8aac122bd4f6e图象。

       ①在步骤说明: 6ec8aac122bd4f6e中,该同学是采用说明: 6ec8aac122bd4f6e图象来求加速度的。图4为实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的3个计数点,依次为B、C、D,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。打点计时器打C点时,小车的速度为          m/s;

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       ②其余各点的速度都标在了说明: 6ec8aac122bd4f6ev坐标系中,如图5所示。说明: 6ec8aac122bd4f6e时,打点计时器恰好打B点。请你将①中所得结果标在图5所示的坐标系中,并作出小车运动的说明: 6ec8aac122bd4f6e图线;利用图线求出小车此次运动的加速度说明: 6ec8aac122bd4f6e        m/s2

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       ③最终该同学所得小车运动的说明: 6ec8aac122bd4f6e图线如图6所示,从图中我们看出图线是一条经过原点的直线。根据图线可以确定下列说法中不正确的是

       A.本实验中小车质量一定时,其加速度与所受合力成正比

       B.小车的加速度可能大于重力加速度说明: 6ec8aac122bd4f6e

       C.可以确定小车的质量约为0.50kg

       D.实验中配重的质量说明: 6ec8aac122bd4f6e远小于小车的质量说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道,轨道的半径都是R。轨道端点所在的水平线相隔一定的距离说明: 6ec8aac122bd4f6e。一质量为m的小球能在其间运动而不脱离轨道,经过最低点B时的速度为说明: 6ec8aac122bd4f6e。小球在最低点B与最高点A对轨道的压力之差为说明: 6ec8aac122bd4f6e。不计空气阻力。则

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e一定时,R越大,说明: 6ec8aac122bd4f6e一定越大

B.说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e一定时,说明: 6ec8aac122bd4f6e越大,说明: 6ec8aac122bd4f6e一定越大

C.说明: 6ec8aac122bd4f6e、R一定时,说明: 6ec8aac122bd4f6e越大,说明: 6ec8aac122bd4f6e一定越大

D.说明: 6ec8aac122bd4f6e、R一定时,说明: 6ec8aac122bd4f6e越大,说明: 6ec8aac122bd4f6e一定越大

 

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如图所示,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场边界的间距为L。一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在平面始终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行。说明: 6ec8aac122bd4f6e时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置I),导线框的速度为说明: 6ec8aac122bd4f6e经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置II),导线框的速度刚好为零。此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置I。则

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.上升过程中,导线框的加速度逐渐增大

B.下降过程中,导线框的加速度逐渐增大

C.上升过程中合力做的功与下降过程中的相等

D.上升过程中克服安培力做的功比下降过程中的多

 

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