16.(12分) 如图所示,在真空箱重,区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,在处有足够大的薄板介质,薄板介质平面垂直y轴厚度不计,薄板介质上方区域存在平行x轴的匀强电场,场强大小
,方向为x轴负方向。原点O有粒
子源,在xy平面内均匀发射出大量粒(电荷量为q,质量为m,重力可忽略),所有粒子的初速度大小相同,方向与x轴正方向的夹角分布在0~1800范围内,已知沿x轴正方向发射的粒子打在薄板介质上P点,P点坐标为,求: (1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及速度v; (2)薄板介质被粒子击中区域的长度L;
(3)如果打在薄板介质上的粒子穿过薄板介质后速度减半,方向不变,求粒子在电场中能够到达y轴上离薄板介质最远点到原点O的距离。
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高三物理参考答案
一 .选择题 (4×10=40分) 题号 答案 1 B 2 D 3 A 4 B 5 A 6 C 7 AB 8 BC 9 CD 10 AD 二 .实验题(每空2分,共16分) 4
11.(每空2分 ) (1)正 反 (2)1×10 12 (1). ②使指针指在处(或使指针指在右端零刻度处、使指针指在电流满偏的位置);
③断开开关S,取下线夹(或断开开关S,将线夹夹到Q端) 5.0 (2). 0.360(0.358—0.362) (4). () 三.计算题 (10+10+12+12=44分) 13.(10分)解(1)设冰球与冰面间的动摩擦因数为μ,
则冰球在冰面上滑行的加速度a1=μg① (1分)
22
由速度与位移的关系知–2 a1s0=v1-v0②, (2分)
2?v12a1v0联立①②得?=③ (2分) ?g2gs0(2)设冰球运动时间为t,则t?v0?v1 ④(2分) 又s?1at2 ⑤ ( 2分)
1?g2由③④⑤得a?s1(v0?v1) ⑥(1分)
22s0214.解:(1) 微粒带负电.由楞次定律知,电容器上板带正电 2分 ?BS?BLv(2)磁场变化产生的感应电动势为: E?① 1分 ??t?t由楞次定律可知电流流向如图a所示,所以R1与ab杆并联再与R2串联,所以R2两端的电压R2U2?E② 2分 R1Rab?R2R1?Rab电容C中带电微粒仍然处于悬浮状态,R2两端的电压U2′等于U2,即U2′=U2,③1分 设滑杆ab的速度为v,由右手定则可知电路中电流流向如图b所示,ab杆为电源,R1、R2,R1R2并联,R2两端的电压U2′= ④ 2分 R1?R2BLvR1R2?RabR1?R2由①②③④解得:v=16m/s. 2分
15.(12分)解(1)当匀速时,把三个物体看作一个整体受重力、推力F、摩擦力f和支持力. 根据平衡的知识有F?3mgsin??3?mgcos? 3分 (2)第一个木箱与第二个木箱碰撞之前的速度为V1,
F?mgsin???mgcos?加速度a1??2g(sin???cos?)
m根据运动学公式或动能定理有V1?2gL(sin???cos?), 碰撞后的速度为V2根据动量守恒有
mV1?2mV2,即碰撞后的速度为
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V2?gL(sin???cos?),然后一起去碰撞第三个木箱,设碰撞前的速度为V3
从V2到V3的加速度为a2?根据运动学公式有V32F?2mgsin??2?mgcos?g(sin???cos?), ?2m23?V22?2a2L,得V?2gL(sin???cos?), 跟第三个木箱碰撞根据动量守恒有2mV3速度. 6分
?3mV4,得V4?232gL(sin???cos?)就是匀速的
(3)设第一次碰撞中的能量损失为?E,根据能量守恒有
11mV12??E?2mV22,带入数据得22?E?mgL(sin???cos?). 3分
16 (12分)解(1)如图所示:
O1为圆心,根据几何关系可得:
由几何关系得到:
洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得到:,联立得到:; (4分)
(2)设绝缘介质与y轴交点为M,与绝缘介质相切的粒子切点为Q,圆心为O1,OO2与x轴负
方向夹角为300,则: 击中区域的长度。 ( 4分) (3)从P点进入电场的粒子到达y轴上离薄板介质最远,速度为:与x轴负向夹角600角, 根据速度的合成和分解可得:加速度为:
,
( 4分)
, 根据位移时间公式:
可得:
y方向的距离为:
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