内容正文:
1
1C 2B 3B 4A 5B 6B 7C 8D
9 BD 10AC 11AD 12ABC
13(1)AD (2)大于
14(1)CD (2) C (3) 副线圈
15 (1)较小 (2) D (3) 1.45-1.55 2.60-2.80
16(12 分)解析:
(1)设货物滑到圆轨道末端是的速度为 ,对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律
得, ①, 设货物在轨道末端所受支持力的大小为 , 根据牛顿第
二定律得, ② 联立①②式代入数据得 =900N
根据牛顿第三定律,货物到达圆轨道末端时对轨道 的压力大小为 900N,方向竖直向
下。
(2)若滑上木板 A 时,木板丌动,由受力分析得
1 1 2 1 2
( 3 )m g m m g
③,
若滑上木板 B 时,木板 B 开始滑动,由受力分析得
1 1 2 1 2
( 2 )m g m m g
④,
联立③④式代入数据得
1
0.7 0.9
⑤
(3)当
1
0.8 时,由⑤式可知,货物在木板 A 上滑动时,木板丌动。设货物在木
板 A 上做匀减速运动时的加速度大小为 ,由牛顿第二定律得 ga 11 ⑥,
设货物滑到木板 A 右端时速度为 ,由运动学公式得 ⑦,
联立①⑥⑦式代入数据得
1
m=2
s
v
0v
2
1 0
1
2
mgR m v NF
2
0
1 1N
v
F m g m
R
NF
1a
1v
2 2
1 0 12v v a l
2
17(14 分)解析:1)细线烧断瞬间:𝐹 = 𝑚1 + 𝑚2 𝑔𝑠𝑖𝑛30°
棒 1:𝐹 − 𝑚1𝑔𝑠𝑖𝑛30°= 𝑚1𝑎1 ,解得:𝑎1 =10m/𝑠
2
2)细线烧断前:𝐹 = 𝑚1 + 𝑚2 𝑔𝑠𝑖𝑛30°
细线烧断后:𝐹
安 1
= 𝐹
安 2
,方向相反,由系统动量守恒得:𝑚1𝑣1 = 𝑚2𝑣2,
两棒同时达到最大速度,之后做匀速直线运动.
对棒 2:𝑚2𝑔𝑠𝑖𝑛30°= 𝐵𝐼𝑙,𝐼 =
𝐵𝑙𝑣1+𝐵𝑙𝑣2
𝑅
解得:𝑣1 = 2m/s,𝑣2 = 1m/s
3)由系统动量守恒得𝑚1𝑣1 = 𝑚2𝑣2 则𝑚1𝑥1 = 𝑚2𝑥2即𝑥2 = 0.4m
设所求时间为 t,对棒 2 由动量定理得:𝑚2𝑔𝑠𝑖𝑛30°∙ 𝑡 − 𝐵𝐼𝑙 ∙ 𝑡 = 𝑚2𝑣2-0
𝐼𝑡 =
𝐸∙𝑡
𝑅
=
𝐵𝑙∆𝑥
𝑅∙𝑡
𝑡 =
𝐵𝑙(𝑥1+𝑥2)
𝑅
解得:t=0.6s
4)由能量守恒得:
𝐹𝑥1 + 𝑚2𝑔𝑠𝑖𝑛30°∙ 𝑥2 = 𝑚1𝑔𝑠𝑖𝑛30°∙ 𝑥1 +
1
2
𝑚1𝑣1
2 +
1
2
𝑚2𝑣2
2 + 𝑄
Q= 0.9J
18(16 分)
【答案】(1) (2) ,
(3) ,
【解析】
试题分析:(1)离子经电场加速,由动能定理: ,可得
2 2qUm
B
qkd
2 2nqUm
B
qkd
2( 1,2,3, , 1)n k
2
2
(2 3)
=
2 2 ( 1)
k mkd
t
qum k
磁
22( 1)
=
k m
t h
qU
电
21
2
qU mv
2qU
v
m
3
磁场中做匀速圆周运动,
刚好打在 P 点,轨迹为半圆,由几何关系可知
联立解得
(2)若磁感应强度较大,设离子经过一次加速后若速度较小,圆周运动半径较小,丌
能直接打在 P 点,而做圆周运动到达 右端,再匀速直线到下端磁场,将重新回到 O
点重新加速,直到打在 P 点。设共加速了 n 次,有:
且
解得: ,
要求离子第一次加速后丌能打在板上,有 ,且 ,
解得:
故加速次数 n 为正整数最大取
即
(3)加速次数最多的离子速度最大,取 ,离子在磁场中做 n-1 个完整的匀
速圆周运动和半个圆周打到 P 点。
由匀速圆周运动
2v
qvB m
r
2
kd
r
2 2qUm
B
qkd
N
21
2
nnqU mv
2
n
n
n
v
qv B m
r
2
n
kd
r
2 2nqUm
B
qkd
1
2
d
r 21
1
2
qU mv
2
1
1
1
v