行的时间为t,则:
对A:sA?vAt ⑥ 对B:vB?aBt ⑦ sB?12aBt ⑧ 2又: sA?sB?L2 ⑨ 联立解得:L2?1m⑩ 评分:①②每式2分,③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩每式1分
(①式用牛顿运动定律求解也行;②式直接写成F=f也行。其它方法正确照样给分) 25.解:(1)只要电子从ad边离开磁场,其运动的轨迹为半圆,运动时间相同,都为
T,当2电子与挡板下表面相切时轨迹的半径r1=2L,圆心为O1,如图所示,要使电子在磁场中的运动时间相等,必须满足:r?r1?2L①
v2 由牛顿第二定律:eBv?m②
r1 由动能定理:eU?12mv③ 22eB2L2 联立解得:U?④(取等号也可)
m 若电子恰好绕过挡板最右端从ad边离开磁场,设其轨迹的半径为r2 ,由几何关系有: r2?(6L?r2)?(2L)⑤ 解得:r2?22210L?3L⑥,即电子将从bc边出去了,即电子不可能绕过挡板最右端N点从ad3边离开磁场。所以,使电子在磁场中运动时间相同的电压的取值范围是:
2eB2L20?U?⑦
m
【或者设电子与bc边相切时的半径为r4,圆心为O4,则有:r4=3L,设打到MN上D点,
sMD?(r4?L)?r42?(2L)2< sMN,也能证明电子不可能绕过挡板最右端N点从ad边离开磁场。】
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(2)电子能打到挡板上表面必须满足以下要求:
(i)电子能通过M点边缘。设其对应的半径为r3,圆心为O3,打在上板的C点。则有: r32?(r3?L)2?(2L)2⑧ sMC?2r3?(2L)?3L⑨
(ii)电子不能从bc边射出,设电子轨迹与bc边相切时的半径为r4圆心为O4,打在上板的D点。则有:
2211 r4=3L⑩ sMD?(r4?L)?r4?(2L)○
2212 所以: ?L?sCD?sMD?sMC?(5?1)L○
112每式2分 ⑦不重复给分 评分:④⑥每式1分,①②③⑤⑧⑨⑩1○○
【说明:第(1)问中,如果没有通过计算,而是直接指出电子不可能绕过挡板最右端N点从ad边离开磁场,则相当于⑥式正确,给1分;但第⑤式的2分就不能给】
33(选考3-3) (1)BDE
(2)解:开始时,弹簧压缩的长度为:?l1?0.1m
P1?P0?mg?k?l13(2分),V1?0.01?0.4m(1分),T1?300K(1分) S气缸内加热后,弹簧伸长的长度为:?l2?0.2m
P2?P0?mg?k?l23(2分),V1?0.01?0.7m(1分),T2=? S理想气体状态方程:
P1V1P2V2(2分) ?T1T2联立以上各式并代入数据,解得:T2=588K或t2=315℃(1分)
34(选考3-4) (1)BCE
(2)解:光线射到斜面时,i=60°(2分) 设棱镜的临界角为C,由于:sinC?即光射到斜面上时发生全发射。
由几何光系,光反射到另一直角边时的入射角:i??30(2分) 设光从另一直角边射出时的折射角为r,则由折射率定义:得:r =60°(1分)
o30o133??sin60o?(2分) n32sini?1?(2分) sinrn 22
与原方向的偏转角为:??90?60?30(1分) 35(选考3-5) (1)ABD
(2)解:设人推出木箱n次后,不再接到木箱。每次推出木箱后,小车和人获得的速率依次为
ooov1、v2、v3??vn,设水平向右为正方向,则系统动量守恒,有:
0?4mv1?mv;(1分)
4mv1?mv?4mv2?mv;(1分)
???;
4mvn?1?mv?4mvn?mv(2分)
联立得:vn?2n?1v(1分) 4人接不到木箱的条件为:vn?v(1分) 解得:n?2.5,取n=3(1分)。
5v(1分) 41122922mv(2分) 因此,人在整个过程中做功为W?4mv3?mv?228即人最多能推3次木箱,最终人的速度大小v3?【评分说明:直接写4mvn?mv?2(n?1)mv同样给4分;不写通式,而是逐次逐次递推,最后结果正确的参照给分。】
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