某種發(fā)電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖如圖甲，永磁體的內(nèi)側(cè)為半圓柱面形，它與圓柱形鐵芯之間的窄縫間形成如圖所示B=0.5T的磁場．在磁場中有一個如圖乙所示的U形導(dǎo)線框abcd．已知線框ab和cd邊長均為0.2m，bc邊長為0.4m，線框以ω=200πrad/s角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動．
（1）從bc邊轉(zhuǎn)到圖甲所示正上方開始計時，求t=2.5×10^-3s這一時刻線框中感應(yīng)電動勢的大小，并在給定的坐標平面內(nèi)畫出ad兩點電勢差U_ad隨時間變化的關(guān)系圖線．（感應(yīng)電動勢的結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，U_ad正值表示U_a＞U_d）
（2）如將此電壓加在圖丙所示的豎直放置的平行金屬板上，且電動勢為正時E板電勢高，讓一質(zhì)量為m=6.4×10^-13kg，電量為q=3.2×10^-10C的帶正電微粒從

T

5

時刻開始由E板出發(fā)向F板運動，已知EF兩板間距L=0.5m，粒子從E運動到F用多長時間？（粒子重力不計）

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某種發(fā)電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖如圖甲，永磁體的內(nèi)側(cè)為半圓柱面形，它與圓柱形鐵芯之間的窄縫間形成如圖所示B=0.5T的磁場．在磁場中有一個如圖乙所示的U形導(dǎo)線框abcd．已知線框ab和cd邊長均為0.2m，bc邊長為0.4m，線框以ω=200πrad/s角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動．

（1）從bc邊轉(zhuǎn)到圖甲所示正上方開始計時，求t=2.5×10^-3s這一時刻線框中感應(yīng)電動勢的大小，并在給定的坐標平面內(nèi)畫出ad兩點電勢差U_ad隨時間變化的關(guān)系圖線．（感應(yīng)電動勢的結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，U_ad正值表示U_a>U_d）

（2）如將此電壓加在圖丙所示的豎直放置的平行金屬板上，且電動勢為正時E板電勢高，讓一質(zhì)量為m=6.4×10^-13kg，電量為q=3.2×10^-10C的帶正電微粒從時刻開始由E板出發(fā)向F板運動，已知EF兩板間距L=0.5m，粒子從E運動到F用多長時間？（粒子重力不計）

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某種發(fā)電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖如圖甲，永磁體的內(nèi)側(cè)為半圓柱面形，它與圓柱形鐵芯之間的窄縫間形成如圖所示B=0.5T的磁場．在磁場中有一個如圖乙所示的U形導(dǎo)線框abcd．已知線框ab和cd邊長均為0.2m，bc邊長為0.4m，線框以ω=200πrad/s角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動．

（1）從bc邊轉(zhuǎn)到圖甲所示正上方開始計時，求t=2.5×10^-3s這一時刻線框中感應(yīng)電動勢的大小，并在給定的坐標平面內(nèi)畫出ad兩點電勢差U_ad隨時間變化的關(guān)系圖線．（感應(yīng)電動勢的結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，U_ad正值表示U_a>U_d）

（2）如將此電壓加在圖丙所示的豎直放置的平行金屬板上，且電動勢為正時E板電勢高，讓一質(zhì)量為m=6.4×10^-13kg，電量為q=3.2×10^-10C的帶正電微粒從時刻開始由E板出發(fā)向F板運動，已知EF兩板間距L=0.5m，粒子從E運動到F用多長時間？（粒子重力不計）

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某種發(fā)電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖如圖甲，永磁體的內(nèi)側(cè)為半圓柱面形，它與圓柱形鐵芯之間的窄縫間形成如圖所示B=0.5T的磁場．在磁場中有一個如圖乙所示的U形導(dǎo)線框abcd．已知線框ab和cd邊長均為0.2m，bc邊長為0.4m，線框以ω=200πrad/s角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動．
（1）從bc邊轉(zhuǎn)到圖甲所示正上方開始計時，求t=2.5×10^-3s這一時刻線框中感應(yīng)電動勢的大小，并在給定的坐標平面內(nèi)畫出ad兩點電勢差U_ad隨時間變化的關(guān)系圖線．（感應(yīng)電動勢的結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，U_ad正值表示U_a＞U_d）
（2）如將此電壓加在圖丙所示的豎直放置的平行金屬板上，且電動勢為正時E板電勢高，讓一質(zhì)量為m=6.4×10^-13kg，電量為q=3.2×10^-10C的帶正電微粒從時刻開始由E板出發(fā)向F板運動，已知EF兩板間距L=0.5m，粒子從E運動到F用多長時間？（粒子重力不計）

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某種發(fā)電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖如圖甲，永磁體的內(nèi)側(cè)為半圓柱面形，它與圓柱形鐵芯之間的窄縫間形成如圖所示B＝0.5 T的磁場．在磁場中有一個如圖乙所示的U形導(dǎo)線框abcd．已知線框ab和cd邊長均為0.2 m，bc邊長為0.4 m，線框以ω＝200πrad/s角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動．

(1)從bc邊轉(zhuǎn)到圖甲所示正上方開始計時，求t＝2.5×10^－3 s這一時刻線框中感應(yīng)電動勢的大小，并在給定的坐標平面內(nèi)畫出ad兩點電勢差U_ad隨時間變化的關(guān)系圖線．(感應(yīng)電動勢的結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，U_ad正值表示U_a＞U_d)

(2)如將此電壓加在圖丙所示的豎直放置的平行金屬板上，且電動勢為正時E板電勢高，讓一質(zhì)量為m＝6.4×10^－13 kg，電量為q＝3.2×10^－10 C的帶正電微粒從時刻開始由E板出發(fā)向F板運動，已知EF兩板間距L＝0.5 m，粒子從E運動到F用多長時間？(粒子重力不計)

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一．選擇題

1．A 

2．B 

3．C 　

4．AD  　

5．D 

6．D  　

7．C 

8．A 

9.C 

10.CD

二、實驗題

11． (1)5.10  （4分） (2)1.0， 2.6 （每空2分） (3)P點到桌面的高度h；重錘在桌面上所指的點與Q點的距離a；圖略（指明各物理量含義4分，圖中的標注清晰合理2分） （４）    （4分） 

說明：其中第三小題測量也可有其它組合，相應(yīng)第小題的表達式也會有所不同，如測量兩光電門距水平桌面的高度和兩光電門之間的水平距離，只要合理的也給分．

計算題

12．①將S₂切換到b ，R₁＝ ②.E＝1.43或10/7V，R₂＝1.2Ω

③較小  ，  甲 

三．計算題

13、（15分）（1）土衛(wèi)六圍繞土星做圓周運動，萬有引力提供向心力

依牛頓第二定律有：           ①

整理得土星的質(zhì)量：                  ②

（2）

（3）中子和氮核碰撞過程遵循動量守恒定律，設(shè)中子質(zhì)量為m，入射速度大小為v，反彈速度大小為v₁，氮核獲得的速度大小為v₂，取中子入射方向為正方向，由動量守恒定律：

       ③

代入數(shù)據(jù)有：     ④

解得：      ⑤

其中①②式各1分，③④⑤各2分，完成核反應(yīng)方程2分

14、（1）由題意可知，粒子在磁場中做勻速圓周，軌跡如圖所示，粒子先通過A點，則在O點的速度方向如圖，由左手定則可判斷出磁場方向垂直紙面向外．

（2）設(shè)粒子初速度方向與x軸的負方向夾角為α，軌道半徑為R，由幾何關(guān)系知：

tanα= = a/b  ①    所以  �、凇　�

又據(jù)幾何關(guān)系　　　③

由牛頓第二定律：BQV=mV²/R　�、�

由⑤⑥兩式得：　　�、�

本題共15分，其中磁場方向占3分，①――④各2分，⑤式4分

15．解：從兩小球碰撞后到它們再次相遇，小球A和B的速度大小保持不變，根據(jù)它們通過的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比為4∶1   ①

       兩球碰撞過程有：   ②　

                          ③

                 解得：   �、�

本題共12分，其中①④式各2分，②③各4分。

16．(15分)

(1)線框轉(zhuǎn)動過程中，bc邊始終和磁場方向垂直，感應(yīng)電動勢大小不變，設(shè)t=2.5×10^－3s的感應(yīng)應(yīng)電動勢為E    E=BL₂L₁ω     ①

帶入數(shù)據(jù)得：         E=25V    ②

設(shè)，根據(jù)安培定則，從t=0開始，內(nèi)U_ad為正值，內(nèi)U_ad為負值，圖像如圖

(2)在EF上加電壓后，板間產(chǎn)生強度E不變，方向交替變化的勻強電場，微粒時刻開始運動，一個周期內(nèi)的運動情況如圖，設(shè)微粒在電場中運動的加速度為a

   ③     其中   ④

       ⑤

       ⑥ 

微粒在一個周期內(nèi)前進的距離S=2S₁－2S₁ ⑦    

由③④⑤⑥各式得：S=0.125m

由于粒子做往復(fù)運動，所以實際運動時間小于4T,設(shè)運動總時間為t，

t=3T+2×0.3T-Δt       ⑧

其中Δt滿足：　　　⑨

由以上各式t=3.32×10^-2s　　　　　　�、�

本提共21分，其中①②⑦⑧⑨⑩式每式1分，③④⑤⑥每式1分， 圖象占5分，其它表達方式正確也給分。