内容正文:
成都外国语学校2023—2024学年度下期5月考试
高二物理试卷
注意事项:
1. 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2. 本堂考试75分钟,满分100分;
3. 答题前,考生务必先将自己的姓名、学号填写在答题卡上,并使用2B铅笔填涂。
4. 考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 布朗运动就是水分子的无规则运动 B. 扩散现象表明分子在永不停息的做无规则运动
C. 所有晶体在不同的方向上都有不同的光学性质 D. 所有晶体都不能转化为非晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.布朗运动是微小颗粒的无规则运动,反映了水分子的无规则运动,故A错误;
B.扩散现象表明分子在永不停息的做无规则运动,故B正确;
C.多晶体在不同的方向上具有相同的光学性质,故C错误;
D.在一定的条件下,有些晶体能转化为非晶体,比如天然石英是晶体,熔融过的石英却是非晶体,故D错误。
故选B。
2. A、B、C是三个不同规格的灯泡,按图所示方式连接恰好能正常发光,已知电源的电动势为E,内电阻为r,将滑动变阻器的滑片P向右移动,则三个灯亮度变化是( )
A. 都比原来亮 B. 都比原来暗
C. A、B灯比原来亮,C灯变暗 D. A、B灯比原来暗,C灯变亮
【答案】D
【解析】
【详解】滑片向右滑,阻值变大,根据串反并同法判断,并联的C灯泡,电压电流变大,变亮;串联的A和灯泡B,电压电流变小,比原来变暗。故选D。
3. 如图所示,在M、N两点分别固定正、负点电荷,两电荷的电荷量相等。MN连线的中点为O,与MN连线垂直的中垂面上存在两个以O点为圆心的同心圆,两圆上分别有a、b两点,并且a、b、O三点共线,则下列说法正确的是( )
A. a、b两点的场强大小相等 B. a、b两点的场强方向相同
C. a点的电势高于b点电势 D. b点的电势高于O点电势
【答案】B
【解析】
详解】等量异种点电荷电场分布如图所示
AB.根据等量异种电荷的电场线分布情况可得,在两点电荷连线的中垂面上,中点O场强最大,且中垂面上离O点越远处,场强越小,中垂面上各点的场强方向均平行于异种电荷连线指向负电荷,可知a、b两点的场强大小不相等,a、b两点的场强方向相同,故A错误,B正确;
CD.根据等量异种电荷的电场线分布情况可知,两点电荷连线的中垂面为等势面,所以a、b、O三点电势相等,故CD错误。
故选B。
4. 如图所示,李雷同学分别将两个质量相同的小球A、B从竖直铝管的管口上方静止释放。在A、B两球分别穿过铝管的过程中,铝管始终保持静止,李雷同学对铝管向上的平均作用力分别为10.8N、10.0N。不计空气阻力,其中只有一个小球是磁体,则下列说法正确的是( )
A. A球是磁体,铝管重约10.0N B. A球是磁体,铝管重约10.8N
C. B球是磁体,铝管重约10.0N D. B球是磁体,铝管重约10.8N
【答案】A
【解析】
【详解】当小磁体在竖直铝管下落时,由于穿过铝管磁通量变化,导致铝管产生感应电流,从而产生安培阻力,导致此同学对铝管向上的平均作用力大于没有安培阻力情况,由于同学对铝管向上的平均作用力分别为10.8N、10.0N,因此A球是磁体,则铝管重约10.0N。
故选A。
5. 位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时波源开始振动,其位移y随时间t变化的关系式为,则t=时的波形图为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】时,波源的位移为
故选C。
6. 如图所示,单摆在竖直平面内以较小摆角(小于)在M、N间摆动,Q为圆弧OM上一点,g为当地重力加速度,单摆摆长为。以小球向左经过Q点时为计时起点,向右为正方向,此单摆的振动图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】单摆的周期为
可知小球相邻两个平衡位置的时间间隔为,以小球向左经过Q点时为计时起点,小球先向左运动至最高点,然后再向右运动回到平衡位置。
故选B。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,选错的得0分。)
7. 某透明介质的截面图如图所示,一束光线与上表面成角射入,在下表面刚好发生全反射,介质的折射率为。下列说法正确的是( )
A. 光线在上表面的折射角
B. 光线在上表面的折射角
C. 下底边与虚线的夹角
D. 下底边与虚线的夹角
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据
可知,光线在上表面的折射角
故A错误B正确;
CD.在下表面刚好发生全反射,则
可知,下表面入射角C为45°,根据几何关系有
解得
故C正确D错误。
故选BC。
8. 如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比,原线圈与的正弦交变电源相连,副线圈所接负载的电阻,电流表和电压表均为理想交流电表,下列说法正确的是( )
A. 交流电的频率为50Hz B. 电压表V的示数为220V
C. 电流表A的示数为0.64A D. 变压器的输入功率为880W
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据正弦交变电源表达式可知,交流电的频率为
故A正确;
B.根据正弦交变电源表达式可知,原线圈输入电压有效值为
则副线圈输出电压有效值为
即电压表V的示数为,故B错误;
CD.副线圈电流为
则原线圈电流为
变压器的输入功率为
故C正确,D错误。
故选AC。
9. 中国新一代粒子研究器“超级陶粲”装置近日正式启动,静电分析器是其重要组成部分。静电分析器的两电极之间存在如图所示的静电场,静电场中任意一点电场方向均沿半径方向指向圆心,大小均满足(k为与装置有关的常数,r为该点到圆心O的距离)。某次实验中质量之比为、电荷量之比为的甲、乙两粒子由入射口P进入静电分析器,仅在电场力作用下分别沿轨迹Ⅰ、Ⅱ做圆心为О的匀速圆周运动,最后从出射口Q射出,则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两粒子运动时的速率之比为 B. 甲、乙两粒子运动时的动量大小之比为
C. 甲、乙两粒子运动时的角速度之比为 D. 甲、乙两粒子运动时的动能之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由电场力提供向心力可得
其中
解得
则甲、乙两粒子运动时的速率之比为
故A错误;
C.根据
由于两粒子运动的半径之比未知,则角速度之比未知,故C错误;
B.由动量表达式
可得甲、乙两粒子运动时的动量大小之比为
故B正确;
D.根据动能表达式
可得甲、乙两粒子运动时的动能之比为
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,空间中有坐标系,平面水平,y轴沿竖直方向,在y轴右侧平面上方空间存在竖直向上的匀强电场,在y轴右侧平面下方空间存在竖直向下的匀强磁场。一带负电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定速度沿平行于x轴的正方向射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成角离开电场,粒子在以后的运动中恰好不离开磁场。已知M点的坐标为,带负电的粒子质量为m、电荷量大小为q,不计粒子重力,则下列说法正确的是( )
A. 电场强度
B. 磁场强度
C. 粒子在磁场中运动的轨道半径
D. 粒子在平面上相邻切点间距离
【答案】AD
【解析】
【详解】A.粒子从M点到N点做类平抛运动,有
联立解得
,
故A正确;
BC.粒子从N点进入磁场,其中沿方向的速度与磁感应强度平行,不受洛伦兹力而做匀速直线运动,沿方向的速度与磁感应强度垂直,受洛伦兹力做匀速圆周运动,粒子在以后的运动中恰好不离开磁场,则轨迹圆与轴相切,则有
联立解得
,
故BC错误;
D.粒子在平面上相邻切点间距离为匀速圆周运动一圈的时间内在方向匀速直线运动的距离,有
联立可得
故D正确
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
注意事项:
1. 答题前,考生先在答题卡上用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔将自己的姓名,准考证号填写清楚。
2. 请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试卷上作答无效。
三、实验题(本题共2个小题,每空2分,共16分)
11. 某实验小组用如图甲所示装置探究气体等温变化的规律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连,细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。从压力表上读取空气柱的压强,从注射器旁的刻度尺上读取空气柱的长度。
(1)关于该实验,下列说法正确的是______;
A. 为避免漏气,可在柱塞上涂抹适量润滑油
B. 实验中应快速推拉柱塞,以免气体进入或漏出注射器
C. 为方便推拉柱塞,应用手握紧注射器再推拉柱塞
(2)测得注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后,以p为纵轴、为横轴,作出图像如图乙所示,图像向下弯曲的可能原因有______。
A. 实验过程中有进气现象 B. 实验过程中有漏气现象
C. 实验过程中气体温度降低 D. 实验过程中气体温度升高
【答案】(1)A (2)BC
【解析】
【小问1详解】
A.为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施时注射器上涂上润滑油防止漏气,故A正确;
B.若急速推拉活塞,则有可能造成等温条件的不满足,所以应缓慢推拉活塞,故B错误;
C.手握紧活塞会导致温度变化,故C错误。
故选A。
【小问2详解】
根据
可得
可知图像上点与原点连线斜率为
图乙中图像向下弯曲,即图像上点与原点连线斜率减小,可能是实验过程中有漏气现象,使得气体摩尔数减小;也可能是实验过程中气体温度降低。
故选BC。
12. 为了测量阻值约为的金属圆柱体的电阻率,除待测金属圆柱体外,实验室还备有如下实验器材:
A. 电流表(量程0~0.6A,内阻约);
B. 电流表(量程0~3A,内阻约);
C. 电压表(量程0~3V,内阻约;
D. 电压表(量程0~15V,内阻约);
E. 滑动变阻器R();
F. 电源E(电动势为3.0V,内阻不计);
G. 开关、若干导线。
(1)某次测量中,螺旋测微器和游标卡尺的示数如下图所示:
螺旋测微器的示数是______mm,游标卡尺的示数是______mm(20分度,副尺零刻线被污染)。
(2)为了调节方便,测量准确,实验中电流表应选______(填“A”或“B”),电压表应选______(填“C”或“D”)。
(3)根据所选用的实验器材,应选用电路图______(填“甲”或“乙”)进行实验,测得的电阻值比真实值偏______(选填“大”或“小”)。
【答案】(1) ①. 1.610##1.611##1.609 ②. 38.35
(2) ①. A ②. C
(3) ①. 乙 ②. 小
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器的精确值为,由图可知螺旋测微器的示数为
[2]20分度游标卡尺的精确值为,即游标尺一格为,由图可知游标尺第7格与主尺刻度对齐,则游标卡尺的示数为
【小问2详解】
[1][2]由于电源电动势为3V,则电压表应选C;由于待测电阻阻值约为,根据
则电流表应选A。
【小问3详解】
[1]根据
可知待测电阻属于小电阻,所以电流表应采用外接法,即应选用电路图乙进行实验;
[2]电流表应采用外接法,由于电压表分流使得电流表示数大于待测电阻的真实电流,根据欧姆定律
可知测得的电阻值比真实值偏小。
四、计算题(本题共3个小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 2023年2月10日0时16分,我国神舟十五号航天员经过约7小时的出舱活动,圆满完成全部舱外既定任务。航天员所着的舱外航天服为出舱作业提供了安全保障。出舱前,关闭航天服上的所有阀门,启动充气系统给气密层充气(可视为理想气体)。假定充气后,气密层内气体的体积为2L,温度为30°C,压强为。经过一段时间,气体温度降至27°C,忽略此过程中气体体积的变化。
(1)求27°C时气密层内气体的压强;
(2)出舱后启动保温系统,维持气体的温度为27°C。因舱外气压较低,气密层内气体的体积将会膨胀。试求不放气的情况下,气密层内气体膨胀至3L时的压强。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)气体发生等容变化,则有
其中
,,
联立可得
(2)出舱后启动保温系统,维持气体的温度为27°C,根据玻意耳定律可得
其中
,
联立解得
14. 2023年10月26日,“神舟十七号”航天员顺利奔赴“天宫”。为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害,研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置,装置截面图如图所示,以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R、,区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场,外圆为绝缘薄板,外圆的左侧有两块平行金属薄板,其右板与外圆相切,在切点处开有一小孔C。一质量为m、电荷量为、不计重力的带电粒子从左板内侧的A点由静止释放,两板间电压为U,粒子经电场加速后从C点沿方向射入磁场,恰好不进入安全区,粒子每次与绝缘薄板碰撞后原速反弹。求:
(1)粒子通过C点时的速度大小v;
(2)磁感应强度的大小B;
(3)粒子从离开电场到再次返回电场所需的时间t。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)粒子从A点运动到C点,根据动能定理得
解得
(2)设带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为r,如图所示
由几何关系得
解得
由牛顿第二定律得
解得
(3)设粒子在磁场中运动的轨迹所对应的圆心角为,由几何关系得
解得
粒子在磁场中运动的周期为
粒子从C点到第一次与绝缘薄板碰撞所需时间
解得
由几何关系可得粒子在危险区运动时总共与绝缘薄板发生5次碰撞,粒子从离开电场到再次返回电场所需的时间
15. 如图所示,与是一组足够长的平行光滑导轨,间距,、倾斜,、在同一水平面内,与垂直,、处平滑连接。水平金属导轨间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。质量、电阻、长度为的硬质导体棒静止在水平轨道上,与完全相同的导体棒从距水平面高度的倾斜绝缘轨道上由静止释放,最后恰好不与棒相撞,运动过程中、棒始终与导轨垂直且接触良好。不计其它电阻和空气阻力,重力加速度。
(1)求棒刚进入磁场时,棒所受的安培力;
(2)求整个过程中通过棒的电荷量及棒距离的初始距离;
(3)、棒稳定后,在释放棒的初始位置由静止释放相同的棒,所有棒运动稳定后,在同一位置再由静止释放相同的棒,所有棒运动再次稳定后,依此类推,逐一由静止释放、、…。当释放的棒最终与所有棒运动稳定后,求从棒开始释放到与所有棒运动保持相对稳定时,棒上产生的焦耳热,并算出时棒上产生的总焦耳热。
【答案】(1)1N,方向水平向右;(2)0.1C,0.2m;(3),J
【解析】
【详解】(1)棒下滑时
刚切割磁感线时干路电流有
棒的所受安培力
方向水平向右。
(2)、在水平导轨上运动共速前,的速度为,的速度为,电路满足
、在水平导轨上运动共速后速度为满足
对于棒,取时间微元有
联立可得
(3)当棒运动达到稳定后
此过程中损失的动能满足
由电路可知
由焦耳定律可得
此过程中棒上产生的焦耳热
联立得
当时,代入数值可得
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成都外国语学校2023—2024学年度下期5月考试
高二物理试卷
注意事项:
1. 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2. 本堂考试75分钟,满分100分;
3. 答题前,考生务必先将自己的姓名、学号填写在答题卡上,并使用2B铅笔填涂。
4. 考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列说法正确的是( )
A. 布朗运动就是水分子的无规则运动 B. 扩散现象表明分子在永不停息的做无规则运动
C. 所有晶体在不同的方向上都有不同的光学性质 D. 所有晶体都不能转化为非晶体
2. A、B、C是三个不同规格的灯泡,按图所示方式连接恰好能正常发光,已知电源的电动势为E,内电阻为r,将滑动变阻器的滑片P向右移动,则三个灯亮度变化是( )
A. 都比原来亮 B. 都比原来暗
C. A、B灯比原来亮,C灯变暗 D. A、B灯比原来暗,C灯变亮
3. 如图所示,在M、N两点分别固定正、负点电荷,两电荷电荷量相等。MN连线的中点为O,与MN连线垂直的中垂面上存在两个以O点为圆心的同心圆,两圆上分别有a、b两点,并且a、b、O三点共线,则下列说法正确的是( )
A. a、b两点的场强大小相等 B. a、b两点的场强方向相同
C. a点的电势高于b点电势 D. b点的电势高于O点电势
4. 如图所示,李雷同学分别将两个质量相同的小球A、B从竖直铝管的管口上方静止释放。在A、B两球分别穿过铝管的过程中,铝管始终保持静止,李雷同学对铝管向上的平均作用力分别为10.8N、10.0N。不计空气阻力,其中只有一个小球是磁体,则下列说法正确的是( )
A. A球磁体,铝管重约10.0N B. A球是磁体,铝管重约10.8N
C. B球磁体,铝管重约10.0N D. B球是磁体,铝管重约10.8N
5. 位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时波源开始振动,其位移y随时间t变化的关系式为,则t=时的波形图为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,单摆在竖直平面内以较小摆角(小于)在M、N间摆动,Q为圆弧OM上一点,g为当地重力加速度,单摆摆长为。以小球向左经过Q点时为计时起点,向右为正方向,此单摆的振动图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,选错的得0分。)
7. 某透明介质的截面图如图所示,一束光线与上表面成角射入,在下表面刚好发生全反射,介质的折射率为。下列说法正确的是( )
A. 光线在上表面的折射角
B. 光线在上表面的折射角
C. 下底边与虚线的夹角
D. 下底边与虚线的夹角
8. 如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比,原线圈与的正弦交变电源相连,副线圈所接负载的电阻,电流表和电压表均为理想交流电表,下列说法正确的是( )
A. 交流电的频率为50Hz B. 电压表V的示数为220V
C. 电流表A的示数为0.64A D. 变压器的输入功率为880W
9. 中国新一代粒子研究器“超级陶粲”装置近日正式启动,静电分析器是其重要组成部分。静电分析器的两电极之间存在如图所示的静电场,静电场中任意一点电场方向均沿半径方向指向圆心,大小均满足(k为与装置有关的常数,r为该点到圆心O的距离)。某次实验中质量之比为、电荷量之比为的甲、乙两粒子由入射口P进入静电分析器,仅在电场力作用下分别沿轨迹Ⅰ、Ⅱ做圆心为О的匀速圆周运动,最后从出射口Q射出,则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两粒子运动时的速率之比为 B. 甲、乙两粒子运动时的动量大小之比为
C. 甲、乙两粒子运动时的角速度之比为 D. 甲、乙两粒子运动时的动能之比为
10. 如图所示,空间中有坐标系,平面水平,y轴沿竖直方向,在y轴右侧平面上方空间存在竖直向上的匀强电场,在y轴右侧平面下方空间存在竖直向下的匀强磁场。一带负电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定速度沿平行于x轴的正方向射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成角离开电场,粒子在以后的运动中恰好不离开磁场。已知M点的坐标为,带负电的粒子质量为m、电荷量大小为q,不计粒子重力,则下列说法正确的是( )
A. 电场强度
B. 磁场强度
C. 粒子在磁场中运动的轨道半径
D. 粒子在平面上相邻切点间距离
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
注意事项:
1. 答题前,考生先在答题卡上用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔将自己的姓名,准考证号填写清楚。
2. 请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试卷上作答无效。
三、实验题(本题共2个小题,每空2分,共16分)
11. 某实验小组用如图甲所示装置探究气体等温变化的规律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连,细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。从压力表上读取空气柱的压强,从注射器旁的刻度尺上读取空气柱的长度。
(1)关于该实验,下列说法正确的是______;
A. 为避免漏气,可在柱塞上涂抹适量润滑油
B. 实验中应快速推拉柱塞,以免气体进入或漏出注射器
C. 为方便推拉柱塞,应用手握紧注射器再推拉柱塞
(2)测得注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后,以p为纵轴、为横轴,作出图像如图乙所示,图像向下弯曲的可能原因有______。
A. 实验过程中有进气现象 B. 实验过程中有漏气现象
C 实验过程中气体温度降低 D. 实验过程中气体温度升高
12. 为了测量阻值约为金属圆柱体的电阻率,除待测金属圆柱体外,实验室还备有如下实验器材:
A. 电流表(量程0~0.6A,内阻约);
B. 电流表(量程0~3A,内阻约);
C. 电压表(量程0~3V,内阻约;
D. 电压表(量程0~15V,内阻约);
E. 滑动变阻器R();
F. 电源E(电动势为3.0V,内阻不计);
G. 开关、若干导线。
(1)某次测量中,螺旋测微器和游标卡尺的示数如下图所示:
螺旋测微器的示数是______mm,游标卡尺的示数是______mm(20分度,副尺零刻线被污染)。
(2)为了调节方便,测量准确,实验中电流表应选______(填“A”或“B”),电压表应选______(填“C”或“D”)。
(3)根据所选用的实验器材,应选用电路图______(填“甲”或“乙”)进行实验,测得的电阻值比真实值偏______(选填“大”或“小”)。
四、计算题(本题共3个小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 2023年2月10日0时16分,我国神舟十五号航天员经过约7小时的出舱活动,圆满完成全部舱外既定任务。航天员所着的舱外航天服为出舱作业提供了安全保障。出舱前,关闭航天服上的所有阀门,启动充气系统给气密层充气(可视为理想气体)。假定充气后,气密层内气体的体积为2L,温度为30°C,压强为。经过一段时间,气体温度降至27°C,忽略此过程中气体体积的变化。
(1)求27°C时气密层内气体的压强;
(2)出舱后启动保温系统,维持气体的温度为27°C。因舱外气压较低,气密层内气体的体积将会膨胀。试求不放气的情况下,气密层内气体膨胀至3L时的压强。
14. 2023年10月26日,“神舟十七号”航天员顺利奔赴“天宫”。为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害,研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置,装置截面图如图所示,以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R、,区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场,外圆为绝缘薄板,外圆的左侧有两块平行金属薄板,其右板与外圆相切,在切点处开有一小孔C。一质量为m、电荷量为、不计重力的带电粒子从左板内侧的A点由静止释放,两板间电压为U,粒子经电场加速后从C点沿方向射入磁场,恰好不进入安全区,粒子每次与绝缘薄板碰撞后原速反弹。求:
(1)粒子通过C点时的速度大小v;
(2)磁感应强度的大小B;
(3)粒子从离开电场到再次返回电场所需的时间t。
15. 如图所示,与是一组足够长的平行光滑导轨,间距,、倾斜,、在同一水平面内,与垂直,、处平滑连接。水平金属导轨间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。质量、电阻、长度为的硬质导体棒静止在水平轨道上,与完全相同的导体棒从距水平面高度的倾斜绝缘轨道上由静止释放,最后恰好不与棒相撞,运动过程中、棒始终与导轨垂直且接触良好。不计其它电阻和空气阻力,重力加速度。
(1)求棒刚进入磁场时,棒所受的安培力;
(2)求整个过程中通过棒的电荷量及棒距离的初始距离;
(3)、棒稳定后,在释放棒的初始位置由静止释放相同的棒,所有棒运动稳定后,在同一位置再由静止释放相同的棒,所有棒运动再次稳定后,依此类推,逐一由静止释放、、…。当释放的棒最终与所有棒运动稳定后,求从棒开始释放到与所有棒运动保持相对稳定时,棒上产生的焦耳热,并算出时棒上产生的总焦耳热。
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