内容正文:
遵义市2023~2024学年度第二学期期末质量监测
高二物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.考试开始前,请用黑色签字笔将答题卡上的姓名、班级、考号填写清楚,并在相应位置粘贴条形码。
2.客观题答题时,请用2B铅笔答题,若需改动,请用橡皮轻轻擦拭干净后再选涂其它选项;主观题答题时,请用黑色签字笔在答题卡相应的位置答题,在规定区域以外的答题不给分,在试卷上作答无效。
一、选择题(本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每题5分,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 作为嫦娥六号任务的指挥中心操控人员,需要具备标量和矢量的基础知识,以便嫦娥六号在月球表面挖掘时,能精准控制路径。以下物理量中哪个是标量( )
A. 速度 B. 动量 C. 动能 D. 加速度
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.速度、动量和加速度既有大小又有方向,求合时满足平行四边形法则,是矢量,故ABD不符合题意;
C.动能只有大小没有方向,是标量,故C符合题意。
故选C。
2. 兴趣小组模拟某智能家居系统中风能发电机的工作原理。如图所示,两磁极固定,其间的磁场可视为匀强磁场,线圈在风力作用下,绕轴逆时针加速转动,依次经过甲、乙、丙、丁四个位置,这段时间内发电机产生电动势最大的位置是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】BD
【解析】
【详解】依题意,可知线圈处于与中性面垂直的位置,电动势的瞬时值最大。
故选BD。
3. 某工厂研发了一种室内光纤照明系统,如图甲所示,主要材料为塑料光纤。这种光纤由聚苯乙烯等作为芯层材料,氟塑料等作为皮层材料,具有质轻、柔软、光传导能力大的特点。图乙是光纤中光传导的原理示意图。下列说法正确的是( )
A. 光在该光纤中的传播速率大于在真空中的速率,以便于快速传播
B. 光在该光纤中利用全反射现象减小传输中的损耗,实现良好照明效果
C. 为保证光全被约束在纤芯中,芯层材料的折射率需小于皮层材料的折射率
D. 为保证光全被约束在纤芯中,光进入光纤时的入射角只能是90°
【答案】B
【解析】
【详解】A.由
可知光在该光纤中的传播速率小于在真空中的速率,故A错误;
B.光在该光纤中利用全反射现象减小传输中的损耗,实现良好照明效果,故B正确;
C.为保证光全被约束在纤芯中,芯层材料的折射率需大于于皮层材料的折射率,才能保证光从芯层材料射向皮层材料时,发生全反射,故C错误;
D.由C选项分析可知,光进入光纤时的入射角没有特殊要求,故D错误。
故选B。
4. 汽车碰撞实验是检测汽车安全性能的手段。如图,为了检测汽车甲的安全性能,工程师让甲车以的速度在水平地面上与静止的汽车乙发生正碰(碰撞前甲已失去动力),碰撞后两车共速,从碰撞开始到两车恰好共速所用时间。甲车总质量(含假人),乙车总质量,不考虑地面阻力,则( )
A. 两车共同速度大小为
B. 因,碰撞时甲对乙的力始终小于乙对甲的力
C. 碰撞过程中乙对甲的平均作用力大小为
D. 若其他条件不变,越大,两车间平均作用力就越小
【答案】A
【解析】
【详解】A.依题意,碰撞过程系统动量守恒,可得
解得
故A正确;
B.根据牛顿第三定律可知,碰撞时甲对乙的力始终等于乙对甲的力,故B错误;
C.根据动量定理,可得
联立,解得
若其他条件不变,越大,两车间平均作用力就越大,代入数据,解得
故CD错误
故选A。
5. 如图所示,在一次山区救援中,救援队在空中两位置通过无人机同时投放医疗包甲和食物包乙,甲斜向上投放、乙由静止释放,同时到达目标点。甲、乙的质量分别为且,甲、乙均可视为质点,不计空气阻力。从刚离开无人机到刚抵达目标点的过程中,甲、乙的( )
A. 动能变化量相同 B. 动量变化量相同
C. 动量变化率相同 D. 速度变化率相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.依题意,甲的质量较小,下落高度也较小,根据动能定理
可知甲、乙动能变化量不相同,故A错误;
B.同理,根据动量定理
可知甲、乙动量变化量不相同,故B错误;
C.由B选项分析,可得
可知甲、乙的动量变化率不相同,故C错误;
D.根据
可知甲、乙的速度变化率相同,故D正确。
故选D。
6. 科学家利用磁场控制带电粒子的轨迹,研究粒子的性质。如图,左下方空间内有垂直纸面向里的匀强磁场,。现有电荷量相同、质量不同的甲、乙两种正粒子,先后从上点以平行于的相同速度射入磁场,甲、乙分别经过上、两点,,不考虑粒子间相互作用力及重力,则( )
A. 乙在磁场中运动的轨道半径为 B. 乙的质量是甲质量的2.5倍
C. 甲磁场中运动时间大于乙 D. 洛伦兹力对甲、乙均做正功
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙在磁场中做匀速圆周运动的圆心为,做相关辅助线如下
由图可知
有几何关系有乙在磁场中运动的轨道半径为
故A错误;
B.由牛顿第二定律有
化简可得
由图可知
即有
结合可知
即乙的质量是甲质量的2.5倍,故B正确;
C.由公式,且乙粒子的运动轨迹大于甲粒子的运动轨迹,两粒子入射速度大小相同,即有
故C错误;
D.洛伦兹力对进入磁场中的两粒子均不做功,故D错误。
故选B。
7. 某小组设计了如图所示测量磁感应强度的实验方案。虚线框内有垂直纸面向里的待测匀强磁场,轻质绝缘细线跨过两个可视为光滑的定滑轮,左端与一固定的力传感器甲相连,右端竖直悬挂一匝数为、边长为的正方形线圈(线圈中通有电流,且水平),线圈底边中央通过竖直绝缘细线与固定于底座的力传感器乙相连,线圈始终静止。该小组实验记录如下表所示,则( )
实验
线圈电流大小
线圈电流方向
甲示数大小
乙示数大小
1
顺时针
0
2
逆时针
0
A. 实验1中,边受到待测磁场的安培力方向竖直向上
B. 实验2中,边受到待测磁场的安培力大小为
C. 磁感应强度大小
D. 磁感应强度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据左手定则,实验1中,边受到待测磁场的安培力方向竖直向下,故A错误;
BCD.实验2中,对边受力分析,可知
同理,实验1中,对边受力分析,可知
联立,解得
故BD错误,C正确。
故选C。
8. 我国运动员使用战绳训练,为2024年巴黎奥运会做准备,教练用传感器采集数据,提升训练效果。运动员持续抖动战绳一端,形成的绳波可视为简谐横波(不考虑反射)。以平衡位置在处的质点开始振动时为计时起点,时的部分波形图如图甲所示,的振动图像如图乙所示。则该绳波( )
A. 周期为 B. 波速为
C. 沿轴负方向传播 D. 沿轴正方向传播
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由乙图可知,该绳波周期为。故A正确;
B.由甲图可知,该绳波波长为4m,则波速为
故B错误;
CD.由乙图可知时质点处于平衡位置沿y轴正方向振动,根据“上下坡”法可知该绳波沿轴正方向传播。故C错误;D正确。
故选AD。
9. 2024年5月,遥八火箭搭载嫦娥六号在文昌成功发射。为完成后续探测任务,我国还将发射极轨卫星甲、探测卫星乙和地球静止卫星丙,它们均绕地球做匀速圆周运动(不考虑其他天体影响),如图所示。甲、乙、丙到地心距离分别为、、(),线速度大小为、、,向心加速度大小为、、。下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得
可得
,()
故选BC。
10. 如图甲所示,某科创小组将理想变压器固定在水平面上,左侧线圈(匝数匝)通过一个阻值的定值电阻,与同一水平面内足够长的光滑平行金属导轨连接,导轨间距;右侧线圈(匝数匝)与一阻值的定值电阻连成回路。线圈左侧导轨区域充满竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小。长度也为的金属杆ab在外力作用下开始运动,当速度为时开始计时,ab运动的速度与时间的图像如图乙所示(0.1s后呈余弦函数规律变化),ab运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,其他电阻不计。则( )
A. 内,两端电势差为0
B. 内,ab所受安培力逐渐减小
C. 时,中电流有效值为
D. 内,产生的热量为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.内,导体棒速度不变,根据可知,感应电动势恒定,变压器不工作,两端电势差为0,故A正确;
B.内,感应电动势增大,则感应电流增大,根据可知,ab所受安培力逐渐增大,故B错误;
C.根据
可知电动势符合正弦式变化,则有效值为
设原线圈电压,电流为,副线圈电压为,电流为,则
,
其中
解得
A,A
故C正确;
D.根据焦耳定律可知
J
故D正确;
故选ACD。
二、实验题(本题共2小题,共15分)
11. 某小组用如图甲所示气垫导轨来探究两滑块碰撞的规律,导轨末端装有位移传感器(图中未画出),滑块a、b的质量分别为和。打开气泵,将气垫导轨调节水平;让a获得初速度后与静止的b发生碰撞,规定a碰前的速度方向为正方向;根据传感器记录的数据,得到它们在碰撞前后的位移与时间的关系图像如图乙。回答下列问题:
(1)碰撞前a的速度为______。
(2)碰撞后瞬间b的动量大小为______,方向为______(填“正”或“负”)方向。
(3)保持b的质量不变,逐渐增加a的质量,每次让a以某一初速度与静止的b发生碰撞,多次实验发现,在误差允许的范围内,两滑块碰撞过程中动量守恒且机械能有损失。某次实验中a的质是为、初速度为,碰后瞬间b的速度可能是下列哪一项_____。
A. B. C.
【答案】(1)2.5 (2) ①. 0.3 ②. 正
(3)A
【解析】
【小问1详解】
根据图像的斜率表示速度,可知碰撞前a的速度为
【小问2详解】
[1] 碰撞后瞬间b的速度为
动量为
[2]速度方向为正方向,则动量方向也为正方向。
【小问3详解】
若a、b发生弹性碰撞,则有
解得
由于碰撞中有能量守恒,则碰后瞬间b的速度可能是1.6m/s。
故选A。
12. 某同学在实验室整理器材时发现一只标号不清的定值电阻R,随即设计实验进行测量,操作步骤如下:
(1)为判断实验中电流表应采用的连接方式,该同学连接了以下实物电路。开关S闭合之前,滑片P应处于______(填“最左端”或“最右端”)。
(2)闭合开关S,首先将单刀双掷开关K掷到某一端,然后缓慢移动滑片P,直至两表均有明显读数,记录此时电压表读数为,电流表读数为;保持滑片P位置不变,将K掷到另一端,记录此时电压表读数为,电流表读数为。分析数据可知,该同学第一次是将K掷到______(填“”或“”)端。
(3)根据(2)中结论,该同学设计了分压式电路准备测量,正确的电路图是______。
A. B.
(4)在测量时,器材管理员来到实验室,该同学询问得知,此标号不清的电阻R实际阻值为50Ω,于是停止测量;在整理器材时,该同学发现(2)中采集的数据可计算实验中使用电流表的内阻,该电流表内阻为______Ω。(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)最左端 (2)b
(3)A (4)4.76
【解析】
【小问1详解】
开关S闭合之前,为了保护电表的安全,滑动变阻器接入电路阻值应最大,则滑片P应处于最左端。
【小问2详解】
根据欧姆定律,根据第一次两电表读数可得
根据第二次两电表读数可得
可知第一次得到待测电阻测量值较大,所以第一次电流表应采用内接法,则该同学第一次是将K掷到b端。
【小问3详解】
根据(2)中结论,该同学设计了分压式电路准备测量,正确的电路图是A。
故选A。
【小问4详解】
根据(2)中第一次数据,由于电流表采用内接法,则有
解得该电流表内阻为
三、计算题(本题共3小题,共42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位。)
13. 图甲为某电动轿车的空气减震器,可视为由导热良好的直立圆筒形汽缸和横截面积为S的活塞组成,活塞底部固定在车轴上,用装有减震装置的轮子模拟在水平面上静止的汽车,简化模型如图乙所示。初始时,汽缸内封闭的理想气体压强为p,体积为。为了测试减震器的性能,工程师在汽缸的中央上方缓慢放置一重物(图中未画出),重物模拟实际施加的额外载荷,当汽缸再次稳定后,封闭气体体积变为。不考虑环境温度变化以及汽缸与活塞间的摩擦力,大气压强为p0,重力加速度为。求:
(1)再次稳定后封闭气体压强p1;
(2)重物与汽缸总质量。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)依题意,封闭气体做等温变化,由玻意耳定律
解得
(2)对汽缸受力分析,可得
解得
14. 研究人员利用电场控制带电物体的运动,如图所示,实验区域内充满与水平面夹角斜向上的匀强电场,电场强度大小。为竖直固定的绝缘光滑半圆弧轨道,为圆心,半径,圆弧与绝缘光滑水平面平滑连接并相切于B点,间距离。一质量、电荷量的带正电小球,轻放于水平面上A点,一段时间后,小球从C点飞出,立即撤去圆弧轨道。不考虑空气阻力,重力加速度取。求:
(1)A、C两点的电势差;
(2)小球通过C点时的速度大小;
(3)小球从圆弧轨道C点飞出后,运动到距C点处所用的时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据匀强电场中电势差与场强的关系
做出辅助线,如图
由几何关系,可得
联立,解得
(2)小球从A点运动到C点过程,根据动能定理,可得
其中
,
联立,解得
(3)对小球受力分析,如图
可得
,
解得
可知小球从圆弧轨道C点飞出后,做水平方向的匀变速直线运动,有
解得
15. 如图甲所示,固定在同一水平面上足够长光滑平行金属导轨,,间距,导轨的分界线左右足够大区域内,分别有方向竖直向上和竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小分别为和。长度均为的导体棒a和b位于导轨上两侧,a的质量,a、b电阻分别为、,导轨电阻不计。初始时刻锁定a,同时给b施加一水平外力,测得b两端电压随时间变化的图像如图乙所示。时撤去外力,同时解除a的锁定,一段时间后,a棒以大小为的速度做匀速直线运动。a、b始终垂直于导轨且均与导轨接触良好,重力加速度取。求:
(1)内a、b所受安培力大小之比;
(2)末b的速度大小;
(3)内外力的冲量大小。
【答案】(1)1:2;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)内a、b所受安培力大小之比
(2)导体棒b切割磁场,有
根据闭合电路欧姆定律
联立,解得
由乙图可知,末b的速度大小满足
解得
(3)根据(2)中分析可知
结合乙图可知
解得
则该段时间内导体棒b做初速度为零的匀加速直线运动,有
由
设解除导体棒a锁定时间后,其速度为,由动量定理可得
,
两导体棒匀速运动时,回路中电流为零,可得
联立,解得
内,分析导体棒b,根据动量定理,可得
联立,解得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
遵义市2023~2024学年度第二学期期末质量监测
高二物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.考试开始前,请用黑色签字笔将答题卡上的姓名、班级、考号填写清楚,并在相应位置粘贴条形码。
2.客观题答题时,请用2B铅笔答题,若需改动,请用橡皮轻轻擦拭干净后再选涂其它选项;主观题答题时,请用黑色签字笔在答题卡相应的位置答题,在规定区域以外的答题不给分,在试卷上作答无效。
一、选择题(本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每题5分,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 作为嫦娥六号任务的指挥中心操控人员,需要具备标量和矢量的基础知识,以便嫦娥六号在月球表面挖掘时,能精准控制路径。以下物理量中哪个是标量( )
A 速度 B. 动量 C. 动能 D. 加速度
2. 兴趣小组模拟某智能家居系统中风能发电机的工作原理。如图所示,两磁极固定,其间的磁场可视为匀强磁场,线圈在风力作用下,绕轴逆时针加速转动,依次经过甲、乙、丙、丁四个位置,这段时间内发电机产生电动势最大的位置是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
3. 某工厂研发了一种室内光纤照明系统,如图甲所示,主要材料为塑料光纤。这种光纤由聚苯乙烯等作为芯层材料,氟塑料等作为皮层材料,具有质轻、柔软、光传导能力大的特点。图乙是光纤中光传导的原理示意图。下列说法正确的是( )
A. 光在该光纤中的传播速率大于在真空中的速率,以便于快速传播
B. 光在该光纤中利用全反射现象减小传输中的损耗,实现良好照明效果
C. 为保证光全被约束在纤芯中,芯层材料折射率需小于皮层材料的折射率
D. 为保证光全被约束在纤芯中,光进入光纤时的入射角只能是90°
4. 汽车碰撞实验是检测汽车安全性能手段。如图,为了检测汽车甲的安全性能,工程师让甲车以的速度在水平地面上与静止的汽车乙发生正碰(碰撞前甲已失去动力),碰撞后两车共速,从碰撞开始到两车恰好共速所用时间。甲车总质量(含假人),乙车总质量,不考虑地面阻力,则( )
A. 两车共同速度大小为
B. 因,碰撞时甲对乙的力始终小于乙对甲的力
C. 碰撞过程中乙对甲的平均作用力大小为
D. 若其他条件不变,越大,两车间平均作用力就越小
5. 如图所示,在一次山区救援中,救援队在空中两位置通过无人机同时投放医疗包甲和食物包乙,甲斜向上投放、乙由静止释放,同时到达目标点。甲、乙的质量分别为且,甲、乙均可视为质点,不计空气阻力。从刚离开无人机到刚抵达目标点的过程中,甲、乙的( )
A 动能变化量相同 B. 动量变化量相同
C. 动量变化率相同 D. 速度变化率相同
6. 科学家利用磁场控制带电粒子的轨迹,研究粒子的性质。如图,左下方空间内有垂直纸面向里的匀强磁场,。现有电荷量相同、质量不同的甲、乙两种正粒子,先后从上点以平行于的相同速度射入磁场,甲、乙分别经过上、两点,,不考虑粒子间相互作用力及重力,则( )
A. 乙在磁场中运动的轨道半径为 B. 乙的质量是甲质量的2.5倍
C. 甲在磁场中运动时间大于乙 D. 洛伦兹力对甲、乙均做正功
7. 某小组设计了如图所示测量磁感应强度的实验方案。虚线框内有垂直纸面向里的待测匀强磁场,轻质绝缘细线跨过两个可视为光滑的定滑轮,左端与一固定的力传感器甲相连,右端竖直悬挂一匝数为、边长为的正方形线圈(线圈中通有电流,且水平),线圈底边中央通过竖直绝缘细线与固定于底座的力传感器乙相连,线圈始终静止。该小组实验记录如下表所示,则( )
实验
线圈电流大小
线圈电流方向
甲示数大小
乙示数大小
1
顺时针
0
2
逆时针
0
A. 实验1中,边受到待测磁场的安培力方向竖直向上
B. 实验2中,边受到待测磁场的安培力大小为
C. 磁感应强度大小为
D. 磁感应强度大小为
8. 我国运动员使用战绳训练,为2024年巴黎奥运会做准备,教练用传感器采集数据,提升训练效果。运动员持续抖动战绳一端,形成的绳波可视为简谐横波(不考虑反射)。以平衡位置在处的质点开始振动时为计时起点,时的部分波形图如图甲所示,的振动图像如图乙所示。则该绳波( )
A. 周期为 B. 波速为
C. 沿轴负方向传播 D. 沿轴正方向传播
9. 2024年5月,遥八火箭搭载嫦娥六号在文昌成功发射。为完成后续探测任务,我国还将发射极轨卫星甲、探测卫星乙和地球静止卫星丙,它们均绕地球做匀速圆周运动(不考虑其他天体影响),如图所示。甲、乙、丙到地心距离分别为、、(),线速度大小为、、,向心加速度大小为、、。下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图甲所示,某科创小组将理想变压器固定在水平面上,左侧线圈(匝数匝)通过一个阻值的定值电阻,与同一水平面内足够长的光滑平行金属导轨连接,导轨间距;右侧线圈(匝数匝)与一阻值的定值电阻连成回路。线圈左侧导轨区域充满竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小。长度也为的金属杆ab在外力作用下开始运动,当速度为时开始计时,ab运动的速度与时间的图像如图乙所示(0.1s后呈余弦函数规律变化),ab运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,其他电阻不计。则( )
A. 内,两端电势差0
B. 内,ab所受安培力逐渐减小
C. 时,中电流有效值为
D. 内,产生的热量为
二、实验题(本题共2小题,共15分)
11. 某小组用如图甲所示气垫导轨来探究两滑块碰撞的规律,导轨末端装有位移传感器(图中未画出),滑块a、b的质量分别为和。打开气泵,将气垫导轨调节水平;让a获得初速度后与静止的b发生碰撞,规定a碰前的速度方向为正方向;根据传感器记录的数据,得到它们在碰撞前后的位移与时间的关系图像如图乙。回答下列问题:
(1)碰撞前a的速度为______。
(2)碰撞后瞬间b的动量大小为______,方向为______(填“正”或“负”)方向。
(3)保持b的质量不变,逐渐增加a的质量,每次让a以某一初速度与静止的b发生碰撞,多次实验发现,在误差允许的范围内,两滑块碰撞过程中动量守恒且机械能有损失。某次实验中a的质是为、初速度为,碰后瞬间b的速度可能是下列哪一项_____。
A. B. C.
12. 某同学在实验室整理器材时发现一只标号不清的定值电阻R,随即设计实验进行测量,操作步骤如下:
(1)为判断实验中电流表应采用的连接方式,该同学连接了以下实物电路。开关S闭合之前,滑片P应处于______(填“最左端”或“最右端”)。
(2)闭合开关S,首先将单刀双掷开关K掷到某一端,然后缓慢移动滑片P,直至两表均有明显读数,记录此时电压表读数为,电流表读数为;保持滑片P位置不变,将K掷到另一端,记录此时电压表读数为,电流表读数为。分析数据可知,该同学第一次是将K掷到______(填“”或“”)端。
(3)根据(2)中结论,该同学设计了分压式电路准备测量,正确的电路图是______。
A. B.
(4)在测量时,器材管理员来到实验室,该同学询问得知,此标号不清的电阻R实际阻值为50Ω,于是停止测量;在整理器材时,该同学发现(2)中采集的数据可计算实验中使用电流表的内阻,该电流表内阻为______Ω。(结果保留三位有效数字)
三、计算题(本题共3小题,共42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位。)
13. 图甲为某电动轿车的空气减震器,可视为由导热良好的直立圆筒形汽缸和横截面积为S的活塞组成,活塞底部固定在车轴上,用装有减震装置的轮子模拟在水平面上静止的汽车,简化模型如图乙所示。初始时,汽缸内封闭的理想气体压强为p,体积为。为了测试减震器的性能,工程师在汽缸的中央上方缓慢放置一重物(图中未画出),重物模拟实际施加的额外载荷,当汽缸再次稳定后,封闭气体体积变为。不考虑环境温度变化以及汽缸与活塞间的摩擦力,大气压强为p0,重力加速度为。求:
(1)再次稳定后封闭气体压强p1;
(2)重物与汽缸总质量。
14. 研究人员利用电场控制带电物体的运动,如图所示,实验区域内充满与水平面夹角斜向上的匀强电场,电场强度大小。为竖直固定的绝缘光滑半圆弧轨道,为圆心,半径,圆弧与绝缘光滑水平面平滑连接并相切于B点,间距离。一质量、电荷量的带正电小球,轻放于水平面上A点,一段时间后,小球从C点飞出,立即撤去圆弧轨道。不考虑空气阻力,重力加速度取。求:
(1)A、C两点的电势差;
(2)小球通过C点时的速度大小;
(3)小球从圆弧轨道C点飞出后,运动到距C点处所用的时间。
15. 如图甲所示,固定在同一水平面上足够长的光滑平行金属导轨,,间距,导轨的分界线左右足够大区域内,分别有方向竖直向上和竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小分别为和。长度均为的导体棒a和b位于导轨上两侧,a的质量,a、b电阻分别为、,导轨电阻不计。初始时刻锁定a,同时给b施加一水平外力,测得b两端电压随时间变化的图像如图乙所示。时撤去外力,同时解除a的锁定,一段时间后,a棒以大小为的速度做匀速直线运动。a、b始终垂直于导轨且均与导轨接触良好,重力加速度取。求:
(1)内a、b所受安培力大小之比;
(2)末b的速度大小;
(3)内外力的冲量大小。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$