内容正文:
一.选择题(共8小题)
1.A。2.B。3.A。4.C。5.D。6.D。7.B。8.B。9.CD。10.ABD。11.AD。12.BCD。
二.实验题
13.BD.
14.(1)保护作用;(3)1.10(1.09﹣1.11);(4)1.5;1.0。
15.解:(1)设干路中的电流为I,电路中电阻R2与R3并联后接入电路,R1与电容器串联,电路稳定时相当于导线,因此并联电阻为 R==Ω=8Ω
由闭合电路欧姆定律有 I==A=1A
路端电压U=IR=1×8V=8V 电阻R2消耗的电功率P2==W≈5.3W
(2)电容器板间电压等于路端电压U,由电容器的定义式有C=
则Q=CU=6.0×10﹣6×8C=4.8×10﹣5C
(3)断开开关S后,电容器通过R2和R3放电,R2和R3并联,通过R2和R3电流之比为=
结合q=It得:通过电阻R2的电荷量Q2=Q=×4.8×10﹣5C=3.2×10﹣5C
答:(1)电路的路端电压U是8V,电阻R2消耗的电功率P2是5.3W。
(2)电容器所带的电荷量Q是4.8×10﹣5C。
(3)断开开关S后,通过电阻R2的电荷量Q2是3.2×10﹣5C。
16.解:设粒子的发射速度为v,粒子做圆周运动的轨道半径为R,根据洛伦兹力提供向心力,得:
解得
当<R<a时,在磁场中运动的时间最长的粒子,其轨迹是圆心为C的圆弧,圆弧与磁场的边界相切,
如图所示,结合最大半径,最长弦长不可能为对角线,即粒子不可能从矩形区域右上端射出;
设该粒子在磁场中运动的时间为t,依题意,t=,回旋角度为∠OCA=
设最后离开磁场的粒子的发射方向与y轴正方向的夹角为α,由几何关系得:
,且sin2α+cos2α=1
解得:
故最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的速度大小为;
(2)由第一问可知,最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的速度方向与y轴正方向夹角的正弦为。
17.解:(1)在竖直方向上电场中运动时,电场力不做功,水平向右电场中电场力做功,故电场力对物体所做的总功:W电=nEqd=nmgd;
(2)若每个电场区域场强大小均为E=,在第1、3、5、…电场中做匀加速直线运动;在第2、4、6、…电场中做匀速直线运动;
根据动能定理,得:,即2nmgd﹣2nμmgd=2×mv2 解得:v=