題目列表(包括答案和解析)
如圖所示，粒子源K與虛線MN之間是一加速電場．虛線MN與PQ之間是勻強電場，虛線PQ與熒光屏之間是勻強磁場，且MN、PQ與熒光屏三者互相平行．電場和磁場的方向如圖所示．圖中A點與O點的連線垂直于熒光屏．從K發(fā)射出的一初速度為零的帶正電的粒子，被電場加速后以速度v0從A點垂直射入偏轉(zhuǎn)電場，在離開偏轉(zhuǎn)電場后進入勻強磁場，最后恰好垂直地打在圖中的熒光屏上，已知電場和磁場區(qū)域在豎直方向足夠長，加速電場電壓與偏轉(zhuǎn)電場的場強關(guān)系為
，式中的d是偏轉(zhuǎn)電場的寬度，磁場的磁感應強度與偏轉(zhuǎn)電場的電場強度和帶電粒子離開加速電場的速度v0關(guān)系符合表達式
，（以上關(guān)系式中U、E、B均為未知量）
（1）試說明v0的大小與K和MN之間的距離有何關(guān)系；
（2）求帶電粒子進入磁場時的速度大��；
（3）帶電粒子最后在電場和磁場中總的偏轉(zhuǎn)距離是多少
| q | m |
如圖甲所示，水平加速電場的加速電壓為U0，在它的右側(cè)有由水平正對放置的平行金屬板a、b構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場，已知偏轉(zhuǎn)電場的板長L=0.10 m，板間距離d=5.0×10-2 m，兩板間接有如圖15乙所示的隨時間變化的電壓U，且a板電勢高于b板電勢。在金屬板右側(cè)存在有界的勻強磁場，磁場的左邊界為與金屬板右側(cè)重合的豎直平面MN，MN右側(cè)的磁場范圍足夠大，磁感應強度B=5.0×10-3T，方向與偏轉(zhuǎn)電場正交向里（垂直紙面向里）。質(zhì)量和電荷量都相同的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)過電壓U0=50V的加速電場后，連續(xù)沿兩金屬板間的中線OO′方向射入偏轉(zhuǎn)電場中，中線OO′與磁場邊界MN垂直。已知帶電粒子的比荷
=1.0×108 C/kg，不計粒子所受的重力和粒子間的相互作用力，忽略偏轉(zhuǎn)電場兩板間電場的邊緣效應，在每個粒子通過偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域的極短時間內(nèi)，偏轉(zhuǎn)電場可視作恒定不變。
1.求t=0時刻射入偏轉(zhuǎn)電場的粒子在磁場邊界上的入射點和出射點間的距離；
2.求粒子進入磁場時的最大速度；
3.對于所有進入磁場中的粒子，如果要增大粒子在磁場邊界上的入射點和出射點間的距離，應該采取哪些措施？試從理論上推理說明。
說明：
一．答案及評分標準：本題共12小題，其中1～8題為必做題,9～12是選做題.選做題分為兩組，考生必須從兩組中任意選擇一組作答.每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，至少有一個正確選項．全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分．
題類
必做題
選做一組
選做二組
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
ACD
D
AC
CD
B
BD
ABC
B
CD
AD
ABC
B
二、答案及評分標準：全題24分，答案正確的，按下列答案后面括號內(nèi)的分數(shù)給分；答錯的，不答的，都給0分． 13．（1）（4分）
所選器材
（只填器材序號）
簡述實驗方法
（不要求寫出具體步驟）
實驗設(shè)計
方案1：
A、C、F
用彈簧秤稱出帶夾子重錘的重力大小G，再用天平測出其質(zhì)量m，則g=G/m。
方案2：B、D、
G、H、J、L、M
安裝儀器，接通電源，讓紙帶隨小車一起沿斜面下滑。用刻度尺測出所需數(shù)據(jù)。改變斜面高度再測一次。利用兩次數(shù)據(jù)，由牛頓第二定律算出結(jié)果。
方案3：B、E、F
將帶夾子的重錘懸掛在鐵架臺上并置于桌面的邊緣，用刻度尺測出重錘離桌面邊緣的高度，同時用光電計時器測出重錘在上述高度內(nèi)做自由落體的時間，則
（2）①加速度的計算值：每空1分，共3分
a/(
)
②作出a─F圖象：2分
③結(jié)論：在保持物體質(zhì)量M不變時，加速度a與合外力F成正比 。1分
14、(1)①3、4(有一個位置填錯就不給分)（1分）； 5、6（1分）
②500Ω（1分）; 1.985或1.990V（1分）（1分）
③丙（1分）
（2）①右（1分）
②
（2分）
③B （1分） ；D（1分） 電路圖（2分）
三、本題共6小題，86分．解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．
15、（14分）參考解答及評分標準
甲同學的分析是錯誤的（1分），小球的機械能不守恒．（1分）
乙同學分析也是錯誤的（1分），小球在滑動過程中的最大速度的位置不在最低點B: (1分）
正確解如下：
小球在B點時，F(xiàn)N－mg＝m
(1分)
∵FN＝ 2 mg ∴v2＝gR （1分）
從A到B，設(shè)電場力做功WE，由動能定理WE+mgR＝
mv2， (1分)
得WE＝一mgR (1分)
∵電場力做負功， ∴帶電小球受電場力方向向右FE ＝
＝mg (1分)
電場強度方向向右（1分）從A到B之間一定有位置D是小球運動速度方向瞬時合力為零處，也是小球速度最大處 (1分)
設(shè)OD連線與豎直方向夾角θ，F(xiàn)Ecosθ＝Gsinθ（1分）
m
＝mgRcosθ－FE
(R-Rsinθ)（1分）
vmax ＝
（1分）
16. （14分） 參考解答及評分標準
導軌受到PQ棒水平向右的摩擦力f＝μmg �。�1分）
根據(jù)牛頓第二定律并整理得F－μmg－F安＝Ma (1分)
剛拉動導軌時，I感＝0，安培力為零，導軌有最大加速度（1分）
am＝
�。�1分）
＝（2－0.2×0.6×10）／2＝
隨著導軌速度增大，感應電流增大，加速度減小，當a=0時，速度最大 （1分）
速度最大值為vm，電流最大為Im，此時導軌受到向右的安培力 FB= BImL （1分）
F－μmg － BImL＝0 分）
I.m＝
�。�1分）
代人數(shù)字算得Im＝
A =
I=E／（R＋r） �。�1分）
I m ＝BLvm／（R+r） （1分）
v m
＝Im
(R+ r)／BL二2 × (0.2＋0.4)／(0.8×0.5)＝
17. （14分） 參考解答及評分標準
設(shè)行星質(zhì)量m，太陽質(zhì)量為M，行星與太陽的距離為r，根據(jù)萬有引力定律，
行星受太陽的萬有引力
（2分）
行星繞太陽做近似勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有
（2分）
（1分） 以上式子聯(lián)立
故
（1分）
地球的周期
年，（1分） 
火星的周期
（2分）
年=1.8年 （1分）
設(shè)經(jīng)時間t兩星又一次距離最近，根據(jù)
（2分）
則兩星轉(zhuǎn)過的角度之差
（2分）
（2分，答“2.2年”同樣給分）
18. （14分） 參考解答及評分標準
解（1）在時刻t，棒ab的速度 v＝a t -------------------（1分）
棒中感應電動勢為 E＝B L v＝B L a t -------------（1分）
棒中的感應電流為
I＝
-----------------（2分）
對ab棒應用牛頓第二定律得 F－BIL＝ma ----------------（1分）
解得：
F=
---------------（2分）
（2）細線拉斷前瞬間cd滿足
BIL=f +T0 -------------------（1分）
+T0 -------------------（1分）
t=
-------------------（1分）
由于ab棒勻加速運動，所以
①
-------------------（1分）
線拉斷前的過程中有：
②
-------------------聯(lián)立①、②得：Q=
-------（1分）
第19題：（14分） 參考解答及評分標準
解：⑴
時刻粒子將垂直邊界進入磁場，在洛侖茲力作用下作半徑為r的勻速圓周運動，得：
……①
得入射點和出射點的距離：
……②
聯(lián)解①②得：
⑵設(shè)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)角為
，得右圖。依圖得：
………③
………④
根據(jù)邊角關(guān)系得入射點和出射點的距離
………⑤
聯(lián)解③④⑤式得：
，為定值。
⑶粒子在極板間作類平拋運動。剛能從右上角飛出時，有速度vm。設(shè)飛出所用時間為t，此時對應的電壓為U。依圖得：
水平方向：
………⑥
豎直方向：
………⑦
加速度：
………⑧
根據(jù)動能定理：
………⑨
聯(lián)解⑥⑦⑧⑨式得最大速度
20.（16分） 參考解答及評分標準
（1）小木塊B從開始運動直到A、B相對靜止的過程中，系統(tǒng)水平方向上動量守恒，有 
①（1分）
解得 
＝
（2）B在A的圓弧部分的運動過程中，它們之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為Q1，B在A的水平部分往返的運動過程中，它們之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為Q2，由能量關(guān)系得到
③（1分）
④（1分）
⑤（1分）
（3）設(shè)小木塊B下滑到P點時速度為vB，同時A的速度為vA，由動量守恒和能量關(guān)系可以得到 
⑥（1分）
⑦（1分）
由⑥⑦兩式可以得到
，令
，化簡后為
⑧（2分）
若要求B最終不滑離A，由能量關(guān)系必有
⑨（1分）
化簡得 
⑩（2分）
故B既能對地向右滑動，又不滑離A的條件為
⑾ （2分）
即
或 （
） （2分）
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