將質(zhì)量為m帶電量為+q的小滑塊放在傾角為θ的固定絕緣斜面上.小滑塊可沿斜面勻速下滑.現(xiàn)將小滑塊放在斜面底端.為使之沿斜面勻速上滑.可施加一沿斜面的勻強電場.求該勻強電場場強的大小和方向. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(16分)如圖所示,在空間存在著水平向右、場強為E的勻強電場,同時存在著豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.在這個電、磁場共存的區(qū)域內(nèi)有一足夠長的絕緣桿沿水平方向放置,桿上套有一個質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的金屬環(huán).已知金屬環(huán)與絕緣桿間的動摩擦因數(shù)為,且mg<gE.現(xiàn)將金屬環(huán)由靜止釋放,設(shè)在運動過程中金屬環(huán)所帶電荷量不變.

(1)試定性說明金屬環(huán)沿桿的運動情況;

(2)求金屬環(huán)運動的最大加速度的大;

(3)求金屬環(huán)運動的最大速度的大。

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Ⅰ卷包括21小題,每小題6分,共126分。
一、選擇題:選對的給6分,選錯或未選的給0分。

二、選擇題(本題包括8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一項正確,有的小題有多個選項正確,全部選對得滿分,選不全的得3分,有選錯或不選的得0)

題號

14

15

16

17

18

19

20

21

答案

BC

B

A

BD

AC

BD

A

C

Ⅱ包括10小題,共174分。
22.(1)ABD;(2)Ⅰ.0.2m/s Ⅱ.0.1kg?m/s,0.098 kg?m/s

評分標準:本題共18分,(1)小題6分,選對但不全的給3分:(2) 小題12分;Ⅰ問6分,Ⅱ問6分,每空3分。
23.解:當小滑塊勻速下滑時,受力分析如圖甲所示

由平衡條件有:

mgsinθ=f           、

又 f=μmgcosθ                      

則mgsinθ=μmgcosθ                  ③

當小滑塊勻速上滑時施加的勻強電場方向沿斜面向上④

受力分析如圖乙所示

由平衡條件有:
mgsinθ+f=F            ⑤

又  f=μmgcosθ                             ⑥

 F=Eq                             

   聯(lián)立求解得:E=       

評分標準:本題16分,正確得出①②③④⑤⑥⑦⑧式各2分。

24.解:(l)碰后小球A做平拋運動,設(shè)碰后小球A反彈后的速度大小為v1,

水平方向 s=v1t           、

豎直方向 h=gt2                   、

由①②解得 v12m/s        、

(2)設(shè)碰后小球B的速度大小為v2 ,碰撞過程時間極短,A、B碰撞動量守恒

mAv0=mBv2-mAv1    、

解得 v26m/s
碰后小球B以v2壓縮彈簧,當兩者速度相同時彈簧的彈性勢能最大,設(shè)彈性勢能最大時B、C的共同速度為v3,根據(jù)動量守恒,有:
     mBv2=(mB+mC) v3     、
     解得 v32.4 m/s

小球B壓縮彈簧的過程中,小球B、C和彈簧組成的系統(tǒng)的能量守恒,有:

mBv(mB+mC) v+EP 

解得 EP=2.16J     、
評分標準:本題滿分18分,其中(1)問6分,①②③式各2分;(2)問12分,④⑤⑥⑦式各3分。

25.解:建立物理模型如圖所示

(1)對“資源衛(wèi)星

   G=m(R+h1)   、

              m0g=G      、

   解得:T1    、

(2)設(shè)A為“天鏈一號”衛(wèi)星,過A作地球的切線AB和AC,則∠COB所對應(yīng)的圓弧即為測控范圍。
由O作垂線OE、OD如圖所示,則
由幾何知識有:

Rcosα=   即:α=arccos                     ④

cosβ=  即:β=arccos          、

所以 ∠COB=2(α+β)=2(arccos+arccos)  、

   測控時間  t=T1                          

   t=(arccos+arccos)        ⑧

評分標準:本題滿分20分,其中(1)問8分,①式4分,②③各2分,(2)問12分,④⑤各3分,⑥⑧⑦式各2分。

 

 


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