云南省迪庆州2023-2024学年高二上学期期末物理试卷
2025-01-15
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内容正文:
2023-2024学年云南省迪庆州高二(上)期末物理试卷
一、单选题: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,只有一项符合题目要求。
1.(4分)科学研究方法对物理学的发展意义深远,实验法、归纳法、演绎法、类比法、理想实验法等对揭示物理现象的本质十分重要。下列哪个成果是运用理想实验法得到的( )
A.牛顿发现“万有引力定律”
B.库仑发现“库仑定律”
C.法拉第发现“电磁感应现象”
D.伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”
2.(4分)有两个半径为r的金属球如图放置,两球表面间距离为3r。今使两球带上等量的异种电荷Q,两球间库仑力的大小为F( )
A.F=k B.F>k
C.F<k D.无法判定
3.(4分)如图,三个同心圆是点电荷Q周围的三个等差等势面(相邻两圆弧间距相等),A、B、C分别是这三个等势面上的点。则( )
A.UAB=UBC
B.正电荷置于B点时电势能大于置于C点时的电势能
C.φA≤φB
D.负电荷由C点移动到A点的过程中静电力做负功
4.(4分)以下关于小磁针静止时N极指向描述正确的是( )
A.甲图中N极垂直纸面向里
B.乙图中N极垂直纸面向外
C.丙图中N极水平向右(线圈内部)
D.丁图中N极指向地理南极
5.(4分)在如图所示的电路中,R1、R2为定值电阻,R0为滑动变阻器,电压表以及电流表均为理想电表,电源的内阻r≠0。合上开关K,现将滑动变阻器的滑动触头缓慢地向上滑动,则( )
A.U和I均减小 B.U和I均增大
C.U增大,I减小 D.U减小,I增大
6.(4分)如图甲所示,长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的另一物体B(可视为质点)0=2m/s滑上原来静止的A的上表面。由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化的情况如图乙所示,则下列说法正确的是(g取10m/s2)( )
A.A获得的动能为2J
B.系统损失的机械能为4J
C.A的最小长度为2m
D.A、B间的动摩擦因数为0.1
二、多选题:本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
(多选)7.(6分)如图中能产生感应电流的是( )
A.
B.
C.
D.
(多选)8.(6分)如图所示,为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40V降低到36V( )
A.是充电过程
B.是放电过程
C.该电容器的电容为5.0×10﹣3F
D.该电容器的电荷量的变化量为0.2C
(多选)9.(6分)如图,一轻质圆环套在粗糙的水平横杆上(圆环直径略大于横杆的直径),下端用轻绳悬挂物体。用水平向右的力F缓慢将物体由A拉到B,下列说法正确的是( )
A.杆对环的支持力增大
B.环对杆的摩擦力增大
C.杆对环的作用力不变
D.力F和绳子拉力的合力不变
(多选)10.(6分)同步卫星到地心的距离为r,加速度为a1,运行速率为v1,地球半径为R,赤道上物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2,则( )
A.= B.=
C.= D.=
三、实验题:共16分,11题6分,12题10分。
11.(6分)某同学为了验证荡秋千过程中机械能是否守恒,设计了如图所示实验。长为L的轻质细绳一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球(尺寸相对L足够小),实验步骤如下:
(1)用螺旋测微器测出小球的直径D,小球直径D= mm;
(2)将小球拉到偏离竖直方向上的某位置M,用工具测出M处的细绳与竖直方向的夹角θ;
(3)静止释放小球,测出小球经过光电门的时间为Δt,计算小球经过光电门的速度;
(4)从M到N的过程中,小球减少的重力势能ΔEp= ,增加的动能ΔEk= (用题目中已知的物理量符号表示);
(5)验证ΔEk=ΔEp,即可验证小球运动过程中机械能守恒。
12.(10分)某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻(圆柱体的电阻约为6Ω):
为精确测量其电阻,并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节,除待测圆柱体外,为了测多组实验数据。
(1)则电压表应选 ;电流表应选 ;滑动变阻器应选 。(填写器材前对应的序号字母)
A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电压表V2(量程15V,内阻约为75kΩ)
C.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1Ω)
D.电流表A2(量程3A,内阻约为0.2Ω)
E.滑动变阻器R1(0﹣5Ω,0.6A)
F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)
G.1.5V的干电池两节,内阻不计
H.开关S,导线若干
(2)请设计合理的实验电路,将电路图完整地画在图虚线框中;并把实物图连接完整。
四、解答题:共36分,13题10分,14题12分,15题14分。
13.(10分)在如图所示的电路中,电源电动势为6V,内阻为2Ω,电动机的线圈阻值为2Ω,闭合开关S后
(1)电路中的电流大小;
(2)电动机消耗的功率;
(3)电动机线圈输出功率。
14.(12分)如图所示为一种打弹珠的游戏装置,高度h=0.4m的竖直细管AB连接半径r=0.45m的四分之一圆弧管形轨道BC。细管底部有一竖直轻弹簧,其长度远小于竖直细管的长度,再释放拉杆,将一质量m=0.02kg的小球弹出,BD在同一水平线上,落点距管口C的水平距离x=0.6m。小球可视为质点,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小球从管口C飞出时的速度大小;
(2)拉杆做的功;
(3)若x=0.6m固定不变,圆弧轨道半径可调,拉杆做功的最小值。
15.(14分)如图所示,一个质量为m=2.0×10﹣11kg,电荷量q=+1.0×10﹣5C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压U2=100V。金属板长L=20cm,两板间距d=20cm。求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度v0大小;
(2)微粒射出偏转电场时的偏移的距离y1是多少。
(3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若S=10cm
2023-2024学年云南省迪庆州高二(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
B
B
C
B
D
一、单选题: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,只有一项符合题目要求。
1.(4分)科学研究方法对物理学的发展意义深远,实验法、归纳法、演绎法、类比法、理想实验法等对揭示物理现象的本质十分重要。下列哪个成果是运用理想实验法得到的( )
A.牛顿发现“万有引力定律”
B.库仑发现“库仑定律”
C.法拉第发现“电磁感应现象”
D.伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”
【分析】本题考查了物理方法的应用,根据各个物理学家的研究方法进行分析。
【解答】解:A、牛顿提出万有引力定律是通过演绎法得到的;
B、库仑发现“库仑定律”是通过微小放大法得到的;
C、法拉第发现电磁感应理论,故C错误;
D、伽利略根据理想实验法得出力不是维持物体运动原因的结论。
故选:D。
【点评】科学方法在物理中起着重要作用,要了解各种科学方法在物理中的应用.
2.(4分)有两个半径为r的金属球如图放置,两球表面间距离为3r。今使两球带上等量的异种电荷Q,两球间库仑力的大小为F( )
A.F=k B.F>k
C.F<k D.无法判定
【分析】根据库仑定律的成立条件:真空中点电荷.两球距离较近,不能视为点电荷,因此当异种电荷时,间距小于球心间距,从而即可求解.
【解答】解:根据库仑定律成立条件:真空中点电荷,两球距离较近,因此当同种电荷时;当异种电荷时
由库仑定律公式可知,球心间的距离为5r,
故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】两球相距很近时,体积不能忽略,带电球不能看出点电荷,不能直接运动库仑定律.只能判定力与F的大小,不能具体计算。
3.(4分)如图,三个同心圆是点电荷Q周围的三个等差等势面(相邻两圆弧间距相等),A、B、C分别是这三个等势面上的点。则( )
A.UAB=UBC
B.正电荷置于B点时电势能大于置于C点时的电势能
C.φA≤φB
D.负电荷由C点移动到A点的过程中静电力做负功
【分析】A.结合点电荷的场强特点,根据匀强电场中电势差与电场强度的关系做定性分析,即可判断求解;
B.沿着电场线的方向电势逐渐降低,结合电势、电势能的关系,即可分析判断;
C.沿着电场线的方向电势逐渐降低,据此分析判断;
D.沿着电场线的方向电势逐渐降低,结合电场力做功与电势能变化的关系,即可分析判断。
【解答】解:A.Q为点电荷,根据点电荷场强公式可知,且相邻两圆弧间距相等、B间平均电场强度大于B,根据匀强电场中电势差与电场强度的关系做定性分析AB>UBC,故A错误;
B.沿着电场线的方向电势逐渐降低,则B点电势高于C点电势,故B正确;
C.沿着电场线的方向电势逐渐降低,则φA>φB,故C错误;
D.沿着电场线的方向电势逐渐降低,则负电荷由C点移动到A点的过程中电势升高,则静电力做正功;
故选:B。
【点评】本题主要考查非匀强电场中电势差大小的比较和应用,解题时需注意,公式U=Ed中,d是沿场强方向的两点间的距离,或两等势面间的距离,而U是这两点间的电势差,这一定量关系只适用于匀强电场;用这个公式变形后,可求匀强电场的场强,也可定性分析非匀强电场。
4.(4分)以下关于小磁针静止时N极指向描述正确的是( )
A.甲图中N极垂直纸面向里
B.乙图中N极垂直纸面向外
C.丙图中N极水平向右(线圈内部)
D.丁图中N极指向地理南极
【分析】电流周围的磁场方向可以用右手螺旋定则来确定,小磁针静止时N极的指向为磁场的方向,即为磁感应强度的方向;根据地球磁场的分布情况判断地球赤道处的小磁针静止时N极的方向。
【解答】解:A.由右手定则可知甲图中小磁针所在位置的磁场方向垂直纸面向外,即N极垂直纸面向外;
B.由右手定则可知乙图中小磁针所在位置的磁场方向垂直纸面向里,即N极垂直纸面向里;
C.由右手定则可知丙图中小磁针所在位置的磁场方向水平向右,即N极水平向右;
D.由于地磁场的北极在地里南极附近,故丁图中N极指向地理北极。
故选:C。
【点评】解题的关键在于判断电流周围的磁场方向,明确地磁场的分布情况,进而确定小磁针静止时的N极指向。
5.(4分)在如图所示的电路中,R1、R2为定值电阻,R0为滑动变阻器,电压表以及电流表均为理想电表,电源的内阻r≠0。合上开关K,现将滑动变阻器的滑动触头缓慢地向上滑动,则( )
A.U和I均减小 B.U和I均增大
C.U增大,I减小 D.U减小,I增大
【分析】分析电路的连接情况,根据滑动变阻器接入电路的电阻的变化情况分析电流的变化、内电压的变化、两端电压的变化,由此得到电压表和电流表示数的变化。
【解答】解:电路的连接情况是:R2与R0并联后再以R5串联,电压表测路端电压2的电流。
在滑动变阻器的滑动触头向上滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻增大,根据闭合电路欧姆定律知,则电源的内电压减小,电压表的示数U增大;
干路电流减小,R1两端电压减小,则R5两端电压增大,通过R2的电流增大,电流表的示数增大、ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查闭合电路欧姆定律中的动态分析,解题方法一般是先分析总电阻的变化、再分析总电流的变化、内电压的变化、路端电压的变化,最后分析其它部分电压和电流的变化。
6.(4分)如图甲所示,长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的另一物体B(可视为质点)0=2m/s滑上原来静止的A的上表面。由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化的情况如图乙所示,则下列说法正确的是(g取10m/s2)( )
A.A获得的动能为2J
B.系统损失的机械能为4J
C.A的最小长度为2m
D.A、B间的动摩擦因数为0.1
【分析】A、B组成的系统动量守恒,应用动量守恒定律求出A的质量,然后求出A获得的动能;应用能量守恒定律求出系统损失的机械能与A、B间的动摩擦因数;根据图乙所示图象求出A的最小长度。
【解答】解:A、由图乙所示图象可知,A,设A的质量为M,A,以向右为正方向0=(m+M)v,代入数据解得:M=2kgk=J=1J;
B、设系统损失的机械能为ΔE+ΔE,故B错误;
C、v﹣t图线与坐标轴围成图形的面积表示位移,长木板A的最小长度L=xB﹣xA==7m;
D、设A,由能量守恒定律得:,代入数据解得:μ=0.6。
故选:D。
【点评】根据题意与图乙所示图象分析清楚物体与长木板的运动过程是解题的前提;应用动量守恒定律与能量守恒定律即可解题。
二、多选题:本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
(多选)7.(6分)如图中能产生感应电流的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】感应电流产生的条件:穿过闭合回路中的磁通量发生变化;根据感应电流的产生条件,分析各个选项即可得出正确答案。
【解答】解:A、由图,不能产生感应电流;
B、左右两根导线向两边移动的过程中,会产生感应电流;
C、通电直导线产生的磁场距离导线越远,可知线框向右运动的过程中穿过线框的磁通量减小,故C正确;
D、由于直导线在线圈的直径的上方,电流增大,不会产生感应电流。
故选:BC。
【点评】本题考查感应电流产生的条件,首先要明确磁通量的公式:Φ=BS,找出变化的物理量,从而确定磁通量是否发生变化。
(多选)8.(6分)如图所示,为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40V降低到36V( )
A.是充电过程
B.是放电过程
C.该电容器的电容为5.0×10﹣3F
D.该电容器的电荷量的变化量为0.2C
【分析】电压减小、则电荷量减小,故该过程是电容器的放电过程;根据电容的定义式求解电容的大小;根据ΔQ=CΔU求解电容器的电荷量的变化量。
【解答】解:AB、将该电容器两端的电压从40V降低到36V、则电荷量减小,故A错误;
C、根据电容的定义式可得:C==﹣3F,故C正确;
D、该电容器的电荷量的变化量为:ΔQ=CΔU=5×10﹣3×(40﹣36)C=4.02C,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题主要是考查电容的计算,关键是理解图像的物理意义、掌握电容的计算公式。
(多选)9.(6分)如图,一轻质圆环套在粗糙的水平横杆上(圆环直径略大于横杆的直径),下端用轻绳悬挂物体。用水平向右的力F缓慢将物体由A拉到B,下列说法正确的是( )
A.杆对环的支持力增大
B.环对杆的摩擦力增大
C.杆对环的作用力不变
D.力F和绳子拉力的合力不变
【分析】由题,圆环的位置不动,物体缓慢上升,两个物体都处于平衡状态.先以重物为研究对象,分析受力情况,由平衡条件分析F如何变化.再以两物体整体为研究对象,分析受力情况,再根据平衡条件分析杆对环的摩擦力f和支持力的变化情况.
【解答】解:AB、以重物为研究对象、水平力F和绳子的拉力T,
如图1所示。
由平衡条件得:
F=Gtanθ,当θ增大时。
T=,当θ增大时。
再以两物体整体为研究对象,分析重力G总、水平力F,杆的摩擦力f和支持力N,
如图2所示,
根据平衡条件得:
N=G总,保持不变,根据牛顿第三定律。
f=F,逐渐增大。
故A错误,故B正确。
C、因为杆对环的支持力不变,二力之间的夹角不变,故C错误;
D、力F与绳子的合力与物块的重力等大反向,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题的解题关键是灵活选择研究对象,采用整体法和隔离法相结合求解,是比较简单方便的.
(多选)10.(6分)同步卫星到地心的距离为r,加速度为a1,运行速率为v1,地球半径为R,赤道上物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2,则( )
A.= B.=
C.= D.=
【分析】同步卫星的周期与地球的自转周期相同,根据a=rω2得出同步卫星和随地球自转物体的向心加速度之比,根据万有引力提供向心力得出第一宇宙速度与同步卫星的速度之比。
【解答】解:AB、因为同步卫星的周期等于地球自转的周期,根据a=rω2得:=,故A正确;
CD、根据万有引力提供向心力有:G,解得:v==,故C错误。
故选:AD。
【点评】解决该题的关键是明确知道同步卫星的特点,知道其转动的周期和地球自转的周期相同,熟记相关公式。
三、实验题:共16分,11题6分,12题10分。
11.(6分)某同学为了验证荡秋千过程中机械能是否守恒,设计了如图所示实验。长为L的轻质细绳一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球(尺寸相对L足够小),实验步骤如下:
(1)用螺旋测微器测出小球的直径D,小球直径D= 7.170 mm;
(2)将小球拉到偏离竖直方向上的某位置M,用工具测出M处的细绳与竖直方向的夹角θ;
(3)静止释放小球,测出小球经过光电门的时间为Δt,计算小球经过光电门的速度;
(4)从M到N的过程中,小球减少的重力势能ΔEp= mgL(1﹣cosθ) ,增加的动能ΔEk= (用题目中已知的物理量符号表示);
(5)验证ΔEk=ΔEp,即可验证小球运动过程中机械能守恒。
【分析】(1)根据螺旋测微器的读数规则得出小球的直径;
(4)根据重力势能的公式和几何关系求出重力势能的减小量,根据动能的公式求出动能增加量。
【解答】解:(1)螺旋测微器的精度为0.01mm,螺旋测微器读数为固定刻度读数+可动刻度读数为:D=7mm+17.4×0.01mm=7.170mm;
(4)从M到N的过程中,小球减少的重力势能:ΔEp=mgh=mgL(7﹣cosθ)
小球到N点的速度:
增加的动能:
故答案为:(1)7.170;(2)mgL(1﹣cosθ)、。
【点评】本题主要考查了机械能守恒定律的相关应用,熟悉螺旋测微器的读数规则,掌握螺旋测微器的精度及机械能的公式是解决问题的关键。
12.(10分)某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻(圆柱体的电阻约为6Ω):
为精确测量其电阻,并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节,除待测圆柱体外,为了测多组实验数据。
(1)则电压表应选 A ;电流表应选 C ;滑动变阻器应选 E 。(填写器材前对应的序号字母)
A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电压表V2(量程15V,内阻约为75kΩ)
C.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1Ω)
D.电流表A2(量程3A,内阻约为0.2Ω)
E.滑动变阻器R1(0﹣5Ω,0.6A)
F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)
G.1.5V的干电池两节,内阻不计
H.开关S,导线若干
(2)请设计合理的实验电路,将电路图完整地画在图虚线框中;并把实物图连接完整。
【分析】(1)根据电源的电动势,选择量程合适的电压表;根据被测电流的最大值,选择量程合适的电流表;实验要求电压从零开始调节,则滑动变阻器要采用分压式接法,故滑动变阻器应选最大阻值较小的。
(2)根据被测电阻,电压表的内阻,电流表的内阻的大小关系,确定电流表的接法。滑动变阻器采用分压式接法,据此设计合理的实验电路,并将实物图连接完整。
【解答】解:(1)由于两节1.5V的干电池的总电动势为2V,所以电压表选择量程为3V的电压表应V1,即电压表选A;
圆柱体的电阻约为2Ω,则被测电流最大约为0.5A,电流表A2,即电流表选C;
实验要求电压从零开始调节,则滑动变阻器要采用分压式接法1,即滑动变阻器选E。
(2)被测电阻Rx≈6Ω,电压表V7的内阻RV≈15kΩ,电流表A1的内阻RA≈1Ω。因,故电流表采用外接法,则滑动变阻器要采用分压式接法
连接完整的实物图如下图所示:
故答案为:(1)A;C;E;(2)见解答。
【点评】本题考查了伏安法测量电阻的实验,掌握电流表内外接的判断方法,以及滑动变阻器分压式与限流式接法的区别。
四、解答题:共36分,13题10分,14题12分,15题14分。
13.(10分)在如图所示的电路中,电源电动势为6V,内阻为2Ω,电动机的线圈阻值为2Ω,闭合开关S后
(1)电路中的电流大小;
(2)电动机消耗的功率;
(3)电动机线圈输出功率。
【分析】(1)由闭合电路欧姆定律,可计算电路电流;
(2)由电动机电压、电流,结合电功率公式,即可计算电动机消耗的功率;
(3)由电动机消耗的功率、热功率、输出功率的关系,即可计算电动机的输出功率。
【解答】解:(1)由闭合电路欧姆定律,可知电路电流为:;
(2)由题意可知电动机两端电压为U=3V,即电动机消耗的功率为:PM=UI=3V×7.25A=0.75W;
(3)电动机的热功率为:,电动机的输出功率为:P=PM﹣P热,解得:P=7.625W。
答:(1)电路中的电流大小为0.25A;
(2)电动机消耗的功率为0.75W;
(3)电动机线圈输出功率为3.625W。
【点评】本题考查含电动机的电路计算,在计算电路电流时,需注意电动机不适用欧姆定律,且电源有内阻。
14.(12分)如图所示为一种打弹珠的游戏装置,高度h=0.4m的竖直细管AB连接半径r=0.45m的四分之一圆弧管形轨道BC。细管底部有一竖直轻弹簧,其长度远小于竖直细管的长度,再释放拉杆,将一质量m=0.02kg的小球弹出,BD在同一水平线上,落点距管口C的水平距离x=0.6m。小球可视为质点,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小球从管口C飞出时的速度大小;
(2)拉杆做的功;
(3)若x=0.6m固定不变,圆弧轨道半径可调,拉杆做功的最小值。
【分析】(1)小球做平抛运动,由水平方向和竖直方向的位移可得管口的速度大小;
(2)把弹簧和小球看作一个系统,从拉动拉杆到小球升到管口过程,由动能定理可得拉杆做的功;
(3)把(1)(2)两问中的方程联立可得拉杆做功与半径r的表达式,由数学知识可得结论。
【解答】解:(1)小球从管口飞出后做平抛运动,水平方向有:x=vCt
竖直方向:
代入数据可得:vC=2m/s
(2)把弹簧和小球看作一个系统,从拉动拉杆到小球升到管口过程
代入数据可得:W杆=4.21J
(3)由(1)(2)可得:
x=vCt
代入数据可得:
当时,取得最小值,即时,
代入数据可得:Wmin=0.5J
答:(1)小球从管口C飞出时的速度大小为2m/s;
(2)拉杆做的功为0.21J;
(3)若x=4.6m固定不变,圆弧轨道半径可调。
【点评】本题考查了平抛运动和动能定理,解题的关键是知道小球和弹簧组成的系统从拉杆到小球升到管口过程,弹簧弹力做功为零,注意利用数学不等式a2+b2≥2ab,当a=b时,a2+b2有最小值。
15.(14分)如图所示,一个质量为m=2.0×10﹣11kg,电荷量q=+1.0×10﹣5C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压U2=100V。金属板长L=20cm,两板间距d=20cm。求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度v0大小;
(2)微粒射出偏转电场时的偏移的距离y1是多少。
(3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若S=10cm
【分析】(1)根据动能定理求解在加速电场的速度;
(2)将微粒在偏转电场中的运动分解成水平、竖直两个方向,水平方向为匀速运动,竖直方向匀加速运动,根据水平运动速度求出运动的时间,然后运用位移与时间公式求解竖直方向位移;
(3)电子离开电场后做斜向下的匀速直线运动,将运动分解成水平、竖直两个方向,根据水平运动速度求出运动的时间,然后运用速度公式求解竖直方向位移,与偏转电场中竖直方向位移之和即为OP的长;
【解答】解:(1)微粒在加速电场中做加速运动,由动能定理得,
解得=1.0×103m/s;
(2)微粒在偏转电场中做类平抛运动,水平方向为匀速运动0t,解得,
竖直方向匀加速运动,有,vy=at
由牛顿第二定律得
==2.5×105m/s2,
解得vy=2.8×108×2×10﹣6m/s=5×103m/s
联立以上各式,代入数据解得
y4==5cm;
(3)电子离开偏转电场后,运动时间为=
竖直方向运动位移y3=vyt1=5×102×1.0×10﹣5m=0.05m=5cm
OP的距离为y=y6+y2
联立并代入数据解得y=5cm+3cm=10cm。
答:(1)微粒进入偏转电场时的速度v0大小为1.2×104m/s;
(2)微粒射出偏转电场时的偏移的距离y1是4cm;
(3)OP的长为10cm。
【点评】考查对带电粒子在电场中运动规律的理解,熟悉动能定理和运动学公式的运用。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/1/15 13:25:21;用户:物化生;邮箱:17613376695;学号:50818988
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