E
感应电流I＝(1分)
R
安培力F安＝BIL(1分)
得金属棒进入磁场时安培力F安＝40N(1分) 答案计算错误扣1分
Δ?ΔtΔ?
(2) q＝I·Δt＝·Δt＝(2分)
RRΔ?
q＝＝16C(1分)
R
(3) 金属棒进入磁场后，满足F＝μmg＋F安，金属棒所受合力为零，由上知，金属棒在磁场中受力平衡，做匀速直线运动(1分)
电路中电流为恒定电流I＝40A
d
在磁场中运动所用时间t＝，则t＝0.4s(1分)
v
由焦耳定律得Q＝I2Rt(1分)
代入得CD棒在磁场中运动的过程中回路中所产生的焦耳热Q＝32J(1分) 17. (15分)(1) 绳子断裂后，小球独自从B点运动到C点 1
由机械能守恒定律得mv2＝mgR(1－cos53°)(3分)
2B
代入得vB＝2m/s(1分)
(2) 绳子断裂时小球速度与绳垂直，由速度分解知识得，此时M速度为0(2分) 由系统机械能守恒得
R1
Mg?sin53°－R?－mgRcos53°＝mv2＋0(2分)
2B??M
解得＝4(1分)
m
(3) 小球由A点运动到B点过程机械能守恒 R1
Mg?sin53°－R?－mgRcos53°＝mv2＋0(1分)
2B??小球B到C点过程机械能守恒 112
－mgR(1－cos53°)＝mv2C－mvB(1分) 22在C点对小球用牛顿第二定律 v2CN＋mg＝m(2分)
R
v211C解得：N＝m－mg＝mg或Mg(1分)
R214
11
由牛顿第三定律得，小球对管的作用力大小为mg或Mg 214方向竖直向上(g＝10m/s2代入也可以)(1分)
18. (16分)(1) 由题意可知：
粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径 R＝r＝0.5m(1分)
mv2
由Bqv＝(2分)
R
代入得粒子磁场中运动的速度v＝1×106m/s(1分)
(2) 所有射出磁场的粒子速度方向都和x轴平行．如图所示，因为粒子运动圆轨迹和磁场圆的交点O、C以及两圆的圆心O1O2组成的是菱形，所以，CO2和y轴平行，故v和x轴平行．(1分)
只要能说明v和x轴平行就可得分．
粒子沿x轴正方向的粒子沿轴以v0垂直电场射入在电场中的加速度大小： qE
a＝＝1.5×1012m/s2
m
Δx－
粒子穿出电场时t2＝＝1×106s(1分)
v01
vy＝at2＝1.5×1012×6＝1.5×106m/s
10
6
vy1.5×10
tanα＝＝＝1.5(1分)
vx1061?212112?在电场中侧移y1＝at2＝×1.5×10×1×106＝0.75m(1分)
22??
飞出电场后粒子做匀速直线运动
y2＝Δxtanα＝1×1.5＝1.5m(1分)
故y＝y1＋y2＝0.75m＋1.5m＝2.25m，则打在屏上的坐标为(3，2.25)(1分)
接近沿x轴负方向射出的粒子经磁场偏转后从坐标为(0，1)的点平行于x轴方向射向电场，直至打在屏上的侧位移大小与上面的粒子相同，故该粒子打在屏上的坐标为(3，3.25)(2分)
故带电粒子打在荧光屏上的区域为(3，2.25)至(3，3.25)(1分) (3) 在运动方向某一瞬时应用牛顿第二定律有 kvt＝mat(1分)
Δvi
kvi＝m(在这里Δv是速度大小的变化)，
Δtk∑viΔt＝m∑Δvi，kl＝mvt－0及(1分)
2vt＝v20＋vy＝
13×106m/s 2
13－
1.6×1028××106
2mv13l＝＝ m＝ m(1分) －21k201.6×10