1、1仿真模拟卷(二)一、选择题 (本题共 13 小题,每小题 3 分,共 39 分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下列各组物理量全是标量的是( )A.速度和加速度 B.动能和重力势能C.电场强度和电势 D.磁感应强度 和电流2.下列仪器中,不能直接测量力学的三个基本物理量的是( )3.如图所示,一束平行光垂直斜面照射,小球从斜面上的 O 点以初速度 v0沿水平方向抛出,落在斜面上的 P 点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )A.小球在从 O 点运动到 P 点的时间与 v0无关B.小球在斜面上的位移 OP 与 v0成正比C.小球在斜面上的投影匀速
2、移动D.小球在斜面上的投影匀加速移动4.物体甲的速度时间图象和物体乙的位移时间图象分别如图所示,则两个物体的运动情况是( )A.甲在 04 s 时间内有往返运动,它通过的总路程为 12 mB.甲在 04 s 时间内通过的位移为零C.乙在 t=2 s 时速度方向发生改变,与初速度方向相反D.乙在 04 s 时间内通过的位移为零5.(2016 河南安阳调研)两个分别带有电荷量 -Q 和 +5Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为 r 的两处,它们间库仑力的大小为 F,两小球相互接触后将其固定距离变为 ,则两球间库仑力的2大小为( )A. B. C. D.516 5 45 16526.图
3、甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼(忽略扶梯对手的作用),图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼,两人相对扶梯均静止,下列关于力做功判断正确的是( )A.甲图中支持力对人做正功B.甲图中摩擦力对人做负功C.乙图中支持力对人做正功D.乙图中摩擦力对人做负功7.四颗地球卫星 a、 b、 c、 d 的排列位置如图所示, a 是静止在地球赤道上还未发射的卫星, b 是近地轨道卫星, c 是地球同步卫星, d 是高字探测卫星,四颗卫星相比较( )A.a 的向心加速度最大B.c 相对于 b 静止C.相同时间内 b 转过的弧长最长D.d 的运动周期最小8.小李同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁,当接通电路后
4、,放在其上方的小磁针 N 极立即转向左侧,如图所示。则此时( )A.导线 A 端接电池负极B.铁钉内磁场方向向右C.铁钉左端为 电磁铁的 N 极D.小磁针所在位置的磁场方向水平向右9.铜电阻温度计价格便宜,常用于测量 -50150 温度段,在这个范围内电阻与温度呈线性关系;Rt=R0(1+at),其中 R0为铜电阻温度计在 0 时的电阻, Rt为温度为 t 时的电阻, t 为温度, a0,则此铜电阻的 U-I 图线为( )10.如图所示为某静电除尘装置的原理图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹, A、 B
5、 两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化,则以下说法正确的是( )3A.A 点电势高于 B 点电势B.尘埃在 A 点的加速度大于在 B 点的加速度C.尘埃在迁移过程中做匀变速运动D.尘埃在迁移过程中电势能一直在增大11.小娟、亮亮两人共提总重力为 G 的一桶水匀速前行,如图所示,两人手臂用力大小均为 F,两人手臂间的夹角为 。则( )A.当 0=60时, F=2B.当 = 90时, F 有最小值C.当 = 120时, F=GD. 越大时, F 越小12.图甲为某标有“35 F 5%”的电容器,图乙为标有“3.7 V1 350 mAh”的某品牌手机电池板。则以下说
6、法正确的是 ( )A.电容器和手机电池的充电过程都是电能转化为化学能的过程B.该手机电池铭牌上的 1 350 mAh 指储存的电荷量,当以 135 mA 的电流工作时,可连续放电 10 小时C.该电容器只有在正常工作时电容才是 35 F 左右D.该手机电池能储存的最大电能约为 1 kWh13.某质量为 m 的电动玩具小车在平直的水泥路上由静止沿直线加速行驶。经过时间 t,小车前进的距离为 x,且速度达到最大值 vm,设这一过程中电动机的功率恒为 P,小车受阻力恒为 F,则 t 时间内( )A.小车做匀加速运动B.小车受到的牵引力逐渐增大C.合外力对小车所做的功为 PtD.牵引力对小车所做的功为
7、 Fx+12m24二、选择题 (本题共 3 小题,每小题 2 分,共 6 分,每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得 2 分,选对但不全的得 1 分,有选错的得 0 分)14.【加试题】宇航员在太空中做实验,如图所示,左边为弹簧振动系统,振子连接一根很长的软绳,沿绳方向取 x 轴。振子从平衡位置 O 以某一初速度向 A 端开始运动,振动频率为 f=10 Hz,振幅为 5 cm,当振子从 O 点出发后,第五次经过 O 点时,波刚好传播到 x=25 cm 处,则下列说法正确的是( )A.当振子向上经过距 O 点 3 cm 处时正在加速B.绳上产生的波的传播速度为 v=10
8、 cm/sC.振子从 O 点开始运动的速度越大,再次回到 O 点的时间越长D.振子从 O 点开始运动的速度不同,波在绳子中传播的速度也不同15.【加试题】下列有关说法正确的是( )A.铀核发生 衰变时,释放出 粒子和一定的能量,目前核电站利用的就是这一自发释放的能量B.如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应,改用红光一定不能发生光电效应C.氢原子由较高能级跃迁到较低能级时,会释放出一定频率的光子D.机械波和电磁波都具有干涉、衍射的特性16.【加试题】如图所示,在某一输电线路的起始端接入两个理想变压器,原、副线圈的匝数比分别为 n1n 2=100 1 和 n3n 4=1 100,图中 a、 b
9、 表示电流表或电压表,已知电压表的示数为 22 V,电流表的示数为 1 A,则以下说法正确的是( )A.a 为电流表, b 为电压表B.a 为电压表, b 为电流表C.输电线路总电阻为 22 D.线路输送电功率是 220 kW三、非选择题(本题共 7 小题,共 55 分)17.(5 分)如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。(1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是 。 A.重物选用质量和密度较大的金属锤B.两限位孔在同一竖直面内上下对正C.精确测量出重物的质量D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物(2)某实验小组利用上
10、述装置将打点计时器接到 50 Hz 的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中 O 点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有 。 5A.OA、 AD 和 EG 的长度 B.OC、 BC 和 CD 的长度C.BD、 CF 和 EG 的长度 D.AC、 BD 和 EG 的长度18.(5 分)某物理兴趣小组利用如图所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“ 1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:多用电表、电压表:量程 05 V,内阻
11、为 RV、滑动变阻器(最大阻值5 k)、导线若干。回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“ 1 k”挡,再将 红表笔和黑表笔短接,调零点。(2)将图 1 中多用电表的黑表笔和 (选填“1”或“2”)端相连,红表笔连接另一端。 (3)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图 2 所示,设此多用电表内电池的电动势为 E,电阻“ 1 k”挡内部电路的总内阻为 r。调节滑动变阻器,测得多组多用电表的读数 R 和电压表读数 U,由测得的数据,绘出如图 3 所示的 -1R 图线,已知图中斜率为 k,纵轴截距为 b,则电源电动势 E= ,电阻 r=
12、(用k,b,RV表示)。 19.(9 分)观光旅游、科学考察经常利用热气球,保证热气球的安全就十分重要。科研人员进行科学考察时,气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为 M=1 000 kg,在空中停留一段时间后,由于某种故障,气球受到的空气浮力减小,当科研人员发现气球在竖直下降时,气球速度为 v0=2 m/s,此时开始,经 t0=4 s 气球继续匀加速下降 h1=16 m,科研人员立即抛掉一些压舱物,使气球匀速下降。不考虑气球由于运动而受到的空气阻力。求:(1)气球加速下降阶段的加速度大小 a;(2)抛掉压舱物的质量 m;(3)气球从静止开始经过 t=12 s 的时间内下落的总高度 h 总 。
13、20.(12 分)如图所示,水平传送带 AB 向右匀速运动,倾角为 = 37的倾斜轨道与水平轨道平滑连接于 C 点,小物块与传送带 AB 及倾斜轨道和水平轨道之间均存在摩擦,动摩擦因数都为 = 0.4,倾斜轨道长度 LPC=0.75 m,C 与竖直圆轨道最低点 D 处的距离为 LCD=0.525 m,圆轨道光滑,其半径R=0.5 m。质量为 m=0.2 kg 可看作质点的小物块轻轻放在传送带上的某点,小物块随传送带运动到B 点,之后沿水平飞出恰好从 P 处切入倾斜轨道后做匀加速直线运动(进入 P 点前后不考虑能量损失),经 C 处运动至 D,在 D 处进入竖直平面圆轨道,恰好绕过圆轨道的最高点
14、 E 之后从 D 点进入水平轨道DF 向右运动。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 37 =0.6,cos 37=0.8)求:6(1)物块刚运动到圆弧轨道最低处 D 时对轨道的压力;(2)传送带对小物块做的功 W;(3)若传送带 AB 向右匀速运动的速度 v0=5 m/s,求小物块在传送带上运动过程中由于相互摩擦而产生的热量 Q。21.(4 分)【加试题】在用插针法测玻璃砖折射率的实验中,玻璃砖的 ab 边与 ab边相互平行, aa边与 bb边不平行。某同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线 aa和 bb,如图所示。(1)实验时,先在玻璃砖的一侧插两枚大头针 P1和 P2以确定入射光线 AO
15、。接着,眼睛在玻璃砖的 (选填“同一侧”或“另一侧”)观察所插的两枚大头针 P1和 P2,同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线。 (2)实验中是否要求四枚大头针的针帽在同一视线上? (选填“是”或“否”)。 (3)下列操作可以减小实验误差的是 (填字母代号)。 A.适当增大大头针 P1、 P2的间距B.选择玻璃砖相互平行的 ab、 ab边来测量C.选用尽可能细的笔画线D.使 AO 的入射角接近于 9022.(10 分)【加试题】如图所示,两条相距 l 的光滑平行金属导轨位于同一竖直面(纸面)内,其上端接一阻值为 R 的电阻;在两导轨间 OO下方区域内有垂直导轨平面向里的匀强磁场
16、,磁感应强度为 B。现使电阻为 r、质量为 m 的金属棒 ab 由静止开始自 OO位置释放,向下运动距离 d 后速度不再变化。(棒 ab 与导轨始终保持良好的接触且下落过程中始终保持水平,导轨电阻不计)(1)求棒 ab 在向下运动距离 d 过程中回路产生的总焦耳热;7(2)棒 ab 从静止释放经过时间 t0下降了 ,求此时刻的速度大小 ;2(3)如图在 OO上方区域加一面积为 S 的垂直于纸面向里的均匀磁场 B,棒 ab 由静止开始自 OO上方某一高度处释放,自棒 ab 运动到 OO位置开始计时, B随时间 t 的变化关系为 B=kt,式中 k 为已知常量;棒 ab 以速度 v0进入 OO下方
17、磁场后立即施加一竖直外力使其保持匀速运动。求在 t 时刻穿过回路的总磁通量和电阻 R 的电功率。23.(10 分)【加试题】如图所示的 xOy 坐标系中, y 轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场,方向垂直于 xOy 平面向里。 P 点的坐标为( -L,0),M1、 M2两点的坐标分别为(0, L)、(0, -L)。质量为 m1电荷量为 q 的带负电粒子 A1,靠近极板经过加速电压为 U 的电场从静止加速后,沿 PM1方向运动。有一质量也为 m、不带电的粒子 A2静止在 M1点,粒子 A1经过 M1点时与 A2发生碰撞,碰后粘在一起成为一个新粒子 A3进入磁场(碰撞前后质量守恒、电荷量守恒),通
18、过磁场后直接到达 M2,在坐标为处的 C 点固定一平行于 y 轴放置绝缘弹性挡板, C 为挡板中点。假设带电粒子与弹性绝缘(-13,0)挡板碰撞前后,沿 y 方向分速度不变,沿 x 方向分速度大小不变、方向相反。不计所有粒子的重力及粒子间的相互作用力。(1)粒子 A1与 A2碰后瞬间的速度大小。(2)磁感应强度的大小。(3)若粒子 A2带负电,且电荷量为 q,发现粒子 A3与挡板碰撞两次,能返回到 P 点,求粒子 A2的电荷量 q。8普通高校招生选考(物理)仿真模拟卷(二)一、选择题 1.B 解析 速度、加速度和磁感应强度都是既有大小又有方向的物理量,是矢量;而动能、重力势能和电势只有大小无方
19、向,是标量;电流强度虽然有方向,但是不满足平行四边形法则,是标量;则选项 B 正确,A、C、D 错误。2.D 解析 刻度尺用来测量长度,而长度是基本物理量,故 A 正确。天平用来测量质量,而质量是基本物理量,故 B 正确。停表用来测量时间,而时间是基本物理量,故 C 正确。弹簧测力计测量力的大小,而力不是基本物理量,故 D 错误。3.D 解析 根据 tan = 得, t= ,可知小球只要落在斜面上,在空中运动的时间与初速1220 20度有关,故 A 错误; xOP= ,则小球在斜面上的位移 OP 与 v0平方成正比,选项 B 错误;0=2022将速度分解成平行与垂直斜面方向,平行斜面方向运动是
20、匀加速直线运动,而垂直斜面方向先匀减速直线运动,后匀加速直线运动,可知小球在斜面上的投影加速移动,故 C 错误,D 正确。4.B 解析 甲在前 2 s 内沿负方向做匀减速直线运动,后 2 s 内沿正方向做匀加速直线运动,即 4 s 时间内做往返运动;0 4 s 时间内甲通过的总路程为两个三角形的面积大小代数之和,故总位移为0,故 A 错误,B 正确; x-t 图象的斜率表示速度,乙图表示物体做匀速直线运动,速度方向不变,故 C错误 ;乙在 4 s 时间内从 -3 m 运动到 +3 m 位置,故位移为 x=6 m,故 D 错误。5.D 解析 两球相距 r 时,库仑力 F=k ;两球接触后, 电荷
21、量均为 2Q,则库仑力 F=k ,由52 22(2)2以上两式可解得 F= ,D 正确。1656.A 解析 题图甲中,人匀速上楼,不受静摩擦力,摩擦力不做功,支 持力竖直向上,与速度方向为锐角,则支持力做正功,故 A 正确,B 错误。题图乙中,支持力与速度方向垂直,支持力不做功,摩擦力方向与速度方向相同,做正功,故 C、D 错误。7.C 解析 同步卫星的 周期必须与地球自转周期相同,角速度相同,则知 a 与 c 的角速度相同,根据a= 2r 知, c 的向心加速度比 a 的向心加速度大,故 A 错误; b 是近地轨道卫星, c 是地球同步卫星, c相对于地面静止,近地轨道卫星相对于地面运动,所
22、以 c 相对于 b 运动,故 B 错误;由万有引力提供向心力: =mr 2,解得 = ,卫星的半径越大,角速度越小,所以 b 的角速度最大,在相同时2 3间内转过的弧长最长,故 C 正确;根据开普勒第三定律可知,卫星的半径越大,周期越大,所以 d 的运动周期大于 c 的周期 24 h,故 D 错误。8.B 解析 当接通电路后,放在其上方的小磁针 N 极立即转向左侧,所以小磁针处的磁场的方向向左,通电螺线管产生的磁场的方向向右,铁钉右端为电磁铁的 N 极。所以漆包线内电流由 A 流向 B,导线 A 端接电池正极,故 B 正确,A、C、D 错误。9.C 解析 随温度升高,铜电阻温度计电阻变大,故
23、的值随电流变大 ,即 U-I 图线的斜率增大,故 C正确,A、B、 D 错误。10.B 解析 A.由图可知,作过 B 点的等势线,交 A 所在电场线于 B,则可知, B点靠近正极板,故 B点的电势高于 A 点电势,故 A 错误。9B.由图可知, A 点电场线比 B 点密集,因此 A 点的电场强度大于 B 点电场强度,故 A 点的电场力大于B 点的电场力,再根据牛顿第二定律可知, A 点的加速度大于 B 点的加速度,故 B 正确。C.放电极与集尘极间建立非匀强电场,尘埃所受的电场力是变化的,故粒子不可能做匀变速运动,故C 错误。D.尘埃在迁移过程中,电场力做正功,电势能减小,故 D 错误。11.
24、C 解析 设小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为 F,小娟、 小明的手臂夹角成 角,根据对称性可知,两人对水桶的拉力大小相等,则根据平衡条件得2Fcos =G2解得 F= ,22当 = 0时,cos 值最大,则 F= ,此时 F 最小,2 2当 = 60时, F= G,33当 = 90时, F= G,22当 = 120时, F=G,当 越大时,则 F 越大;故 A、B、D 错误,C 正确。12.B 解析 A.电容器充电时是将电能转化为电场能,而手机电池的充电过程都是电能转化为化学能的过程,故 A 错误;B.由 q=It 可知,该手机电池铭牌上的 1 350 mAh 指储存的电荷量,故 t= h=
25、10 h,因此当以1 350135135 mA 的电流工作时,可连续放电 10 小时,故 B 正确;C.电容器的电容是电容器本身性质决定的,任何时刻均为 35 F 左右,故 C 错误;D.由 W=UIt 可知,该手机的最大电能为 W=3.71 35010-3 kWh0 .5 kWh,故 D 错误。13.D 解析 电动机功率恒定, P=F 牵 v,结合牛顿第二定律可知 F 牵 -F=ma,v=at 可知,当速度增大时,牵引力减小,加速度减小,故小车做加速度减小的变加速运动,故 A、B 错误。整个过程中,牵引力做正功,阻力做负功,故合力做功为 W= ,Pt 为牵引力所做的功,故 C 错误。整个过程
26、中,根据动能12m2定理可知 Pt-Fx= ,解得 Pt=Fx+ ,故 D 正确。12m2 12m2二、选择题 14.B 解析 当振子向上经过距 O 点 3 cm 处时,振子是远离平衡位置,故振子减速,A 错误;当振子从O 点出发后,第五次经过 O 点时,经过两个半全振动,波刚好传播到 x=25 cm 处,说明波长 为 10 cm,故波速 v= =f= 1 m/s,B 正确;振子从 O 点开始到再次回到 O 点的时间为 ,简谐运动的周期与 2振幅无关,故 C 错误;波在绳子中的传播速度由绳子决定,故 D 错误。1015.CD 解析 A. 衰变时放出的能量比较小,目前核电站利用的是铀核发生裂变时
27、释放的能量,故A 错误。B.用紫光照射某种金属可以发生光电效应,可知紫光的频率大于金属的极限频率,红光的频率小于紫光的频率,用红光照射不一定能产生光电效应,故 B 错误。C.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,能量减小,要释放一定频率的光子,故 C 正确。D.干涉与衍射都是波特有的性质,机械波和电磁波都具有干涉、衍射的特性,故 D 正确。16.BD 解析 由题图可知, a 表是电压表, b 表是电流表。而左侧互感器原线圈的匝数与副线圈匝数比为 100 1,右侧互感器原线圈的匝数与副线圈匝数比为 1 100,由电压表的示数为 22 V,得原线圈的电压为 2 200 V,由 电流表的示数为
28、 1 A,原线圈的电流为 100 A。所以线路输送功率是2.2105 W=220 kW,由已知条件无法求输电线电阻。故 B、D 正确,A、C 错误。三、非选择题17.答案 (1)AB (2)BC解析 (1)重物选用质量和密度较大的金属锤,减小空气阻力,以减小误差,故 A 正确;两限位孔在同一竖直面内上下对正,减小纸带和打点计时器之间的摩擦力,以减小误差,故 B 正确;验证机械能守恒定律的原理是 mgh= ,重物质量可以消掉,无需精确测量出重物的质量 ,故 C 错误;用12m2212m12手拉稳纸带,而不是托住重物,接通电源后,撒手释放纸带,故 D 错误 。(2)由 EG 的长度可求出 F 点的
29、速度 vF,O 点的速度 v1=0,但求不出 OF 之间的距离,故 A 错误;由 BC和 CD 的长度可求出 C 点的速度 vC,O 点的速度 v1=0,OC 之间的距离 h,可以用来验证机械能守恒定律,故B 正确;由 BD 和 EG 的长度可分别求 C 点的速度 vC和 F 点的速度 vF,CF 之间的距离 h,可以来验证机械能守恒定律,故 C 正确; AC、 BD 和 EG 的长度可分别求出 B、 C、 F 三点的速度,但 BC、 CF、 BF 之间的距离都无法求出,无法验证机械能守恒定律,故 D 错误。18.答案 (2)2 (3)1 解析 (2)多用电表的黑表笔内部接电源的正极,则将图
30、1 中多用电表的黑表笔和 2 端相连,红表笔连接另一端。(3)根据闭合电路欧姆定律,电动势为: E= (R+r),则 R+ ,由图象可知: =k; =b,解 1=1 1 得: E= ,r= 。1 19.答案 (1)1 m/s 2 (2)100 kg (3)54 m解析 (1)设气球加速下降的加速度为 a,受空气的浮力为 F,则:由运动学公式可知: h1=v0t0+12a02解得: a=1 m/s2(2)由牛顿第二定律得到: Mg-F=Ma抛掉 质量为 m 的压舱物,气球匀速下降,有:( M-m)g=F解得: m=100 kg(3)设抛掉压舱物时,气球的速度为 v1由运动学公式可知: v1=v0
31、+at0=6 m/sh= +v1t122解得: h=54 m20.答案 (1)12 N,方向竖直向下(2)1.6 J(3)2.4 J解析 (1)小球恰好过 E 点: mg=m211D 到 E 过程: -mg2R= m( )12 22D 点: FN-mg=m ,2则: FN=12 N由牛顿第三定律得到物块到 D 点时对轨道压力为 12 N,方向竖直向下。(2)从 P 点到 D 点mgsin L PC-mg cos L PC-mgL CD= m( )12 22vP=5 m/s,vB=4 m/s传送带对小物块做的功为: W= =1.6 J12m2(3)小物块在传送带上加速过程: t= =1 s x=
32、v0t- =3 m22Q= mg x=2.4 J21.答案 (1)另一侧 (2)否 (3)AC解析 (1)实验时,先在玻璃砖的一侧插两枚大头针 P1和 P2以确定入射光线 AO;接着,眼睛在玻璃砖的另一侧观察所插的两枚大头针 P1和 P2,同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线。(2)实验中要求四枚大头针的针尖在同一视线上,而不是针帽。(3)A.大头针 P1和 P2及 P3和 P4之间的距离适当大些时,相同的距离误差,引起的角度误差会减小,角度的测量误差会小些,故 A 正确。B.作插针法测定折射率时,玻璃砖上下表面不一定要平行,故 B 错误。C.为了准确确定入射光线和折射光线,选
33、用尽可能细的笔画线,故 C 正确。D.为了减小测量的相对误差,选择的入射角应尽量大些,效果会更好,但不是接近 90,故 D 错误。22.答案 (1) mgd- (2)gt0- (3)Blv0t+ktS R32(+)2244 222(+) (0+ )2解析 本题考查能量守恒、动量定理、闭合电路定律的知识,意在考查学生的分析能力。(1)根据闭合电路欧姆定律有 I=+mg=BIl解得 vm=(+)22根据能量守恒有 mgd= +Q12m2Q=mgd- ;32(+)2244(2)根据动量定理有( mg-BIl)t0=mvmgt0-Blq=mvq=2+v=gt0-222(+)(3)=Blv 0t+ktS
34、12E= =Blv0+kSI=+P=I2RP= R(0+ )223.答案 (1) (2) (3) q2 1 45解析 (1)粒子 A1经电压 U 加速得 Uq= mv212与静止的 A2发生碰撞,由动量守恒定律得 mv=2mv3联立可得 v3=2(2)粒子 A3在磁场中做匀速圆周运动,画出运动轨迹如图所示。由几何关系可知粒子 A3做匀速圆周运动的半径 r3=O3M1= L45=2对粒子 A3,洛伦兹力提供向心力, qv3B=2m323从而求得 B=1(3)若让 A2带上负电 q,由于总的电荷量变大,则 A3粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径减小设为r4,由题设画出粒子的运动轨迹如图所示,进入磁场的方向与 PM1平行,每次在磁场中偏转一次,沿 y 轴的负方向下移距离 y1=2r4cos45= r42离开磁场的方向与 M2P 平行。从磁场出来与 C 板碰撞再进入磁场时,粒子沿 y 轴正方向上移的距离 y2=2 tan 45= L23由题意经过两次与 C 板碰撞后回到 P 点,则有3 y1-2 y2=2L联立以上两式可得 r4= L52913而对粒子 A3做匀速圆周运动时有( q+q)Bv3=2m324联立以上可得 q= q45
