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(18分)如图所示,在平面坐标系xOy内,第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴负方向的匀强电...

(18分)如图所示,在平面坐标系xOy内,第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场圆心在M(L,0)点,磁场方向垂直于坐标平面向内,一带负电粒子从第Ⅲ象限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场.不计粒子重力,求:

6ec8aac122bd4f6e

(1)粒子进入磁场时的速度;

(2)电场强度与磁感应强度的大小之比;

(3)粒子在磁场与电场中运动的时间之比.

 

(1)(2)(3) 【解析】(18分) 【解析】 (1)设粒子的质量和所带电荷量分别为m和q,粒子在电场中运动,由平抛运动规律及牛顿运动定律得:         ………………    (1分)        ………………    (1分)          ………………    (1分) 粒子到达O点时沿+y方向的分速度为……………  (1分) 设粒子到O点的速度与x轴的夹角为α,则        ………………    (1分) 所以       ………………    (1分) 粒子在磁场中的速度为……(1分) (2)由牛顿第二定律得……(2分) 粒子的运动轨迹如图所示,由几何关系得:    ……………(2分) 联立以上各式角得  ……… (2分) (3)粒子在电场中运动的时间   ………………    (1分) 粒子在磁场中运动的周期  ………………    (1分) 粒子在磁场中运动的时间……………(1分) 得  ………………    (2分) 本题考查的是带电粒子在电场和磁场的复合场中的运动问题。带电粒子在电场中做平抛运动,在磁场中做匀速圆周运动,可以根据带电粒子在电场和磁场中的运动规律,轻松解出此题。
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考点分析:
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(16分)如图所示,半径R=0.8m的光滑6ec8aac122bd4f6e圆弧轨道固定在水平地面上,O为该圆弧的圆心,轨道上方的A处有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块,小物块由静止开始下落后恰好沿切线进入6ec8aac122bd4f6e圆弧轨道.此后小物块将沿圆弧轨道下滑,已知AO连线与水平方向的夹角θ=450,在轨道末端C点紧靠一质量M=3kg的长木板,木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因素μ=0.3,g=10m/s2.求:

6ec8aac122bd4f6e

(1)小物块刚到达C点的速度大小;

(2)小物块刚到达圆弧轨道末端C点时对轨道的压力;

(3)若长木板的长度为6m,要使小物块不滑出长木板,

则AO连线与水平方向的最大夹角α为多少?(用

反三角函数表示).

 

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(8分)在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都为m.现B球静止,A球向B球运动,发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为Ep,求:碰前A球的速度大小等于多少?

 6ec8aac122bd4f6e

 

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(4分)在下列关于近代物理知识的说法中,正确的是(     )(选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分。选错一个扣3分,最低得分为0分)

A.玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象

B.氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,原子的能量增大

C.6ec8aac122bd4f6e射线为原子的核外电子电离后形成的电子流

D.查德威克发现了中子,其核反应方程为:6ec8aac122bd4f6e

E.铀元素的半衰期为T,当温度发生变化时,铀元素的半衰期也发生变化

 

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在一个标准大气压下,1kg冰在0℃时吸收336kJ的热量后变成同温度的水,外界同时对系统做了11kJ的功,阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1,水的摩尔质量

M=18g•mol-1.问

(Ⅰ)此过程中系统的内能变化了多少?

(Ⅱ)1kg冰所含的分子数为多少?(结果保留2位有效数字)

 

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(4分)下列关于气体的说法中,正确的是(     )

A.气体的内能增加一定是吸收了热量

B.气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之改变

C.一定量的气体,在体积不变时,分子间每秒平均碰撞次数随着温度的降低而减小

D.一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度的降低而减小

 

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