小初高试卷教案类
甲
(2)在t=0时刻入射的粒子满足
×2
解得U0=
(3)经分析可知所有粒子经电场后其速度仍为v0
t=(2k+1)(k=0,1,2,3,?)时刻入射的粒子贴M板离开电场,轨迹如图乙所示,设偏转角为α
乙
由几何知识可知四边形QOPO4为菱形,故α=120° 粒子在磁场中运动的最长时间t1=
t=2k(k=0,1,2,3,?)时刻入射的粒子贴N板离开电场,轨迹如图丙所示,设偏转角为β
由几何知识可知四边形SOTO5为菱形,故β=60° 粒子在磁场中运动的最短时间t2=
又T=
故Δt=t1-t2=
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丙
专题训练(九)
1.D [解析] 垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强度为B的匀强磁场后,粒子束打在荧光屏上的P点,根据左手定则可知,粒子带正电,选项A错误;当电场和磁场同时存在时,有qvB=Eq,解得v=,选项B错
误;在磁场中时,有qvB=m,可得,故选项D正确,C错误.
2.C [解析] 金属导体中的自由电荷是带负电的电子,由电流方向向右可知,电子的移动方向向左,根据左手定则知,这些自由电子受到向上的洛伦兹力而发生偏转,则上表面带负电,下表面带正电,下表面的电势高于上表面的电势,故A错误;稳定时,电子受到的洛伦兹力与电场力相平衡,有evB=e,解得
U=vBh,根据I=nevhd可知,v=,故U=,仅增大h时,电势差不变,故B错误;仅增大d时,上、下
表面的电势差减小,故C正确;仅增大I时,电势差增大,故D错误.
3.BC [解析] 由于滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,静摩擦力能提供的最大加速度为μg=5 m/s,所以当0.6 N的恒力作用于木板时,滑块和木板一起以a= m/s=2 m/s的加速度运动,当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力,当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零,有Bqv=mg,解得v=10 m/s,此时摩擦力消失,滑块做匀速运动,而木板在恒力作用下做匀加速运动,a'= m/s=3 m/s,可知滑块先与木板一起做匀加速直线运动,然后发生相对滑
2
动, 做加速度减小的变加速运动,最后做速度为10 m/s的匀速运动.滑块开始时的加速度为2 m/s,当恰好开始滑动时,有f=μ(mg-Bqv)=ma,得v=6 m/s,此后滑块的加速度减小,但仍做加速运动,直到v=10 m/s后做匀速运动,选项A、D错误,选项B、C正确.
4.AC [解析] 根据左手定则知正离子向上偏,负离子向下偏,上极板带正电,下极板带负电,最终离子处于平衡状态,有qvB=q,解得电动势E=BLv,故选项B错误;内电阻r=ρ
,故选项A正确;根据闭
2
2
2
2
2
合电路欧姆定律,流过外电阻R的电流I=,故选项C正确;R两端电压为R,故选项D错
误.
5.ABD [解析] 当qv0B=mg时,小球不受支持力和摩擦力,克服摩擦力做功为零,选项A正确;当qv0B
动,根据动能定理得W克f=,选项D正确.
6.D [解析] 由图乙可知,物块先做加速度逐渐减小的加速运动,物块的最大速度是1 m/s,对物块进行受力分析可知,开始时物块受到重力、支持力和摩擦力的作用,设动摩擦因数为μ,沿皮带的方向,有μFN-mgsin θ=ma①,物块运动后,又受到洛伦兹力的作用,加速度逐渐减小,由①式可知,物块的加速度逐渐减小,一定是FN逐渐减小,而开始时FN=mgcos θ,后来F'N=mgcos θ-f洛,即洛伦兹力的方向是斜向上的,物块沿皮带向上运动,由左手定则可知,物块带正电,故A错误;物块向上运动的过程中,洛伦兹力
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越来越大,则受到的支持力越来越小,结合①式可知,物块的加速度也越来越小,当加速度等于0时,物块达到最大速度,此时mgsin θ=μ(mgcos θ-f洛)②,由②式可知,只要皮带的速度大于或等于1 m/s,则物块达到最大速度的条件与皮带的速度无关,所以皮带的速度可能是1 m/s,也可能大于1 m/s,物块可能相对于皮带静止,也可能相对于皮带运动,故B错误,D正确;由以上分析可知,皮带的速度不能判断,所以若已知皮带的长度,也不能求出该过程中物块与皮带发生的相对位移,故C错误.
7.(1)v0 (2)0 (3)mv0,方向斜向左下方与水平方向成22.5°角
[解析] (1)设a粒子刚出电场时速度为v,由动能定理有
解得v=v0
(2)a粒子在电场中沿水平方向做匀速运动,得t1=
a粒子出电场时竖直方向的速度vy=v0
则有y1=L 两板距离为L
两粒子碰撞,由动量守恒定律有mv=2mv1 解得v1=v0
返回时,两粒子在电场中仍做类平抛运动,刚好到O点,则有t2=,y2=L
两粒子从板右端返回电场时的位置与下板间的距离为L=0
R=L
(3)两粒子在磁场中运动时,设轨道半径为R,由几何关系知R+解得R=(2-)L
洛伦兹力f洛=2m由动量定理知 I洛=2mΔv
由图可得Δv=则I洛=v0
mv0,方向斜向左下方与水平方向成22.5°角
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8.(1) (2)20 m (3)7.71 s或6.38 s
[解析] (1)质点在第一象限内受重力和水平向左的电场力作用沿AO做匀加速直线运动,所以有 mg=qE
解得E=.
(2)质点在x轴下方,重力与电场力平衡,质点做匀速圆周运动,从C点进入第一象限后做类平抛运动,其轨迹如图所示,有
Bqv=m
由运动学规律知 v2=2aL
其中a=g
由类平抛运动规律知 R=vt3
R-
联立解得L=20 m. (3)质点做匀加速直线运动,有
L=
得t1=2 s或 s
质点做匀速圆周运动,有t2==4.71 s 质点做类平抛运动,有R=vt3 得t3=1 s
质点从M点出发到击中D点所经历的时间为t=t1+t2+t3=7.71 s或6.38 s.
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