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参考答案
一、选择题Ⅰ(本题共11小题,每题3分,共33分,每小题列出的四个选项中只有一个选
项符合要求,错选、多选、不选均不给分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 A C D B C D B C C A B
二、选择题Ⅱ(本题共4小题,每题4分,共16分,每小题的四个选项中,至少有一个是符
合要求的。全选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
题号 12 13 14 15
答案 AC BD BC BC
三、非选择题(实验题Ⅰ、Ⅱ每空2分,Ⅲ每空1分,共14分;17题8分;18题9分;19
题10分;20题10分)
16(Ⅰ).(1)1.498/1.499/1.497 (2)B (3)A (4)
(Ⅱ).(1)B (2)
(Ⅲ)偏小,不变
17(1)2m/s;(2)2.5C;(3)
【详解】(1)设滑块到达B点时的速度为 ,从A到B的时间为 ,B到C的时间为 ,则有
, -----------------1分
又
联立解得
-----------------1分
(2)滑块在AB段做自由落体运动,则有
解得
设滑块在BC段做匀减速运动的加速度大小为a,则有又
------------ 1分
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
------------------- 1分
因为 ------------------- 1分
解得
--------- 1分
(3)当滑块达到稳定时,滑块所受的滑动摩擦力等于重力:
----------- 2分
18.(1) ;(2) ;(3)
(1)物体与滑块水平动量守恒 --------------- 1分
根据机械能守恒定律,有 ---------------1分
解得物体在轨道最低点时的速度 ------------------------- 1分
(2)由于物块沿传送带运动过程中摩擦力方向会发生改变,需要分段考虑当物体滑上传送带后,在与传
送带达到共速前,受到沿传送带向下的滑动摩擦力,则此过程中物块的加速度为
设物块与传送带达到共速所需时间为 ,减速运动公式:
----------------------------- 1分
物块与传送带达到共速后,摩擦力方向变为沿传送带向上,此过程加速度为
设物块从共速到速度减为零所需时间为 ,减速运动公式 -------- 1分
注意到共速前后摩擦力方向会改变,在传送带上滑动过程中,摩擦力的冲量为计算可得 ,其方向沿传送带向上。 ------------------------- 1分
(3)经足够长时间,物块最终在圆弧轨道与传送带间往复运动,且最大速度为 。(判断得1分)
根据动能定理,摩擦力做的功为
计算得 -------------------------- 2分
19.(1)0.8 V (2) (3)
【详解】(1)金属棒ob、oa上的感应电动势 ------- 1分
------- 1分
解得 ------- 1分
(2)金属棒ob上的电动势
金属棒cd上的电动势 ------------------- 1分
对导体棒cd
得 ------------------- 1分
得 ------------------- 1分
(3)对导体棒cd由动量定理可得:
------- 1分
------- 1分
-------1分
得
解得 ------- 1分
20.(1) (2)(3) ;
【详解】(1)粒子在电场中运动时,沿电场方向,有 --------1分
垂直电场方向,有
解得 --------1分
由牛顿第二定律,其中加速度为
联立解得 --------1分
(2)粒子从N点进入磁场后,经磁场偏转后进入x轴下方磁场,临界条件是粒子轨迹与x轴相切,设粒子
在x轴上方磁场中运动的半径为 ,粒子进入磁场时速度与y轴正方向的夹角为 ,则粒子进入第一象限
时的速度大小
解得 --------1分
进入第一象限时的速度方向满足
解得 --------1分
粒子与x轴相切时,有 --------1分
此时对应磁感应强度的最大值为 ,则
联立解得
若粒子在第一象限偏转后可直接进入第四象限,则第一象限匀强磁场的磁感应强度
--------1分
(3)设第一、四象限匀强磁场的磁感应强度大小分别为 、 ,则
根据几何关系可知,粒子在第一象限的运动轨迹为半圆,设粒子从上到下穿越x轴时速度与x轴成 角,
根据几何关系可知
根据配速法,将粒子竖直方向的速度分解为向下的 ,向上的 ,则有 ,解得 ,则 -------- 1分
粒子水平方向的速度大小为
粒子一边以速度 向下做匀速直线运动,一边以速度 做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,有
解得
由几何关系可知粒子离y轴的最大距离 -------- 1分
粒子在第一象限的磁场中运动的时间
粒子在第四象限的磁场中做圆周运动的周期
粒子经过圆周最右端位置时,速度最小,速度最小时有
-------- 1分