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題目列表(包括答案和解析)

(2007?廈門模擬)如圖所求,為一離子選擇器,極板A、B間距為d,用來研究粒子的種類及偏向角,在A、B間加電壓,B板電勢高于A板電勢,且A、B極板間的垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B1、P為一剛性內(nèi)壁光滑絕緣的兩端開口的直細管,右端開口在一半徑為R的圓形磁場區(qū)域中心O點(即坐標(biāo)原點),此磁場方向為垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B2(細管中不存在磁場).細管的中心軸所在的直線通過S粒子源,粒子源可發(fā)出電荷量為q、質(zhì)量為m速度大小、方向都不同的粒子,當(dāng)有粒子人圓形區(qū)域磁場射出時,其速度方向與x軸的夾角為偏向角.不計粒子重力.
(1)若已知A、B間電壓值為U,求從磁場B1射出粒子的速度v的大。
(2)若粒子能從圓形區(qū)域磁場B2射出時,其偏向角為θ,求A、B間的電壓值U;
(3)粒子能從圓形區(qū)域磁場B2射出時,A、B間的電壓值應(yīng)滿足什么條件?

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(08年廈門外國語學(xué)校月考)(18分)如圖所示,水平放置的兩塊平行金屬板長為l,兩板間距為d,兩板間電壓為U,且上板帶正電,一個電子沿水平方向以速度v0,從兩板中央射入,已知電子質(zhì)量為m,電荷量為q求:

(1)電子偏離金屬板的側(cè)位移y0是多少?

(2)電子飛出電場時的速度是多少?

(3)電子離開電場后,打在屏上的P點,若s已知,求OP的長。

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某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計了一個研究小物體自由下落時機械能是否守恒的實驗,實驗裝置如圖所示,圖中AB兩位置分別固定了兩個光電門傳感器.實驗時測得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時間為t1,通過B的擋光時間為t2.為了證明小物體通過A、B時的機械能相等,還需要進行一些實驗測量和列式證明.

(1)(單選)選出下列必要的實驗測量步驟

A.用天平測出運動小物體的質(zhì)量m

B.測出A、B兩傳感器之間的豎直距離h

C.測出小物體釋放時離桌面的高度H

D.用秒表測出運動小物體通過AB兩傳感器的時間△t

(2)若該同學(xué)用dt的比值來反映小物體經(jīng)過A、B光電門時的速度,并設(shè)想如果能滿足________________________關(guān)系式,即能證明在自由落體過程中小物體的機械能是守恒的.

(3)該同學(xué)的實驗設(shè)計可能會引起明顯誤差的地方是(請寫出一種):

____________________________________________________________________________.

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某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計了一個研究小物體自由下落時機械能是否守恒的實驗,實驗裝置如圖所示,圖中A、B兩位置分別固定了兩個光電門傳感器.實驗時測得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時間為t1,通過B的擋光時間為t2.為了證明小物體通過A、B時的機械能相等,還需要進行一些實驗測量和列式證明.

1.選出下列必要的實驗測量步驟(     )

A.用天平測出運動小物體的質(zhì)量m       B.測出A、B兩傳感器之間的豎直距離h(如圖示)

C.測出小物體釋放時離桌面的高度H     D.測出運動小物體通過A、B兩傳感器的時間△t

2.如果實驗?zāi)軡M足________________________關(guān)系式(用所測的物理量表達),則證明在自由落體過程中小物體的機械能是守恒的。

3.該同學(xué)設(shè)計可能會引起明顯誤差的地方是(請寫出一種): 

______________________________________________________________.

 

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某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計了一個研究小物體自由下落時機械能是否守恒的實驗,實驗裝置如圖所示,圖中A、B兩位置分別固定了兩個光電門傳感器.實驗時測得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時間為t1,通過B的擋光時間為t2.為了證明小物體通過A、B時的機械能相等,還需要進行一些實驗測量和列式證明.

(1)選出下列必要的實驗測量步驟(     )

A.用天平測出運動小物體的質(zhì)量m

B.測出AB兩傳感器之間的豎直距離h(如圖示)

C.測出小物體釋放時離桌面的高度H

D.測出運動小物體通過A、B兩傳感器的時間△t

(2)如果實驗?zāi)軡M足________________________關(guān)系式(用所測的物理量表達),則證明在自由落體過程中小物體的機械能是守恒的。

(3)該同學(xué)設(shè)計可能會引起明顯誤差的地方是(請寫出一種): 

______________________________________________________________.

 

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一、1、AB 2、AD3、A 4、C5、D 6、C 7、C 8、AC

 

二、實驗題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫圖連線。

9、(6分)(1)0。48;0。40(2)②(3)mgs;(4)①;(5)增加的動能;摩擦、定滑輪轉(zhuǎn)動。[只要言之有理就給分。比如,若回答減少的重力勢能可能偏小,原因是數(shù)字計時讀出遮光條通過光電門的時間t偏小而造成的](除5以外各步是1分(5)是2分)

10、(12分)①C              (3分)

   ②電路如圖所示。(5分)

   ③,(2分)為電壓表讀數(shù),為電壓表內(nèi)阻。(2分)

三、本大題共三小題共計54分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題.答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

11、(16分)受力分析如圖,據(jù)牛頓第二定律有

       ①

減速上升250m與加速下降250m互逆

 據(jù)題意      ②

               ③

代入數(shù)據(jù)可得 

         ④

   ⑤

 設(shè)計師應(yīng)設(shè)計發(fā)射速度

 同時數(shù)碼點火控制時間應(yīng)設(shè)定

評分參考:①②③式分別得4分,④④式分別得2分

12、(18分)(1)在圓形磁場中做勻速圓周運動,

洛侖茲力提供向心力  ………………………………      2分

         ………………………………………………………   1分

(2)根據(jù)題意粒子恰好不能從O3射出的條件為 …………  2分

PQ其勻速運動時,   …………………………………    2分

由③④得    ……………………………………………   1分

(3)導(dǎo)體棒勻速運動時,速度大小為   …………  1分

代入③中得:    ……………………………………………  1分

由能量守恒:

解得 ……………………………………      2分

(4)在圓形磁場內(nèi)的運動時間為t1   

……………………………………………      2分

在電場中往返運動的時間為t2

  ………………………………………………………      2分

  ………………………………………………………………   1分

       故……………………………………   1分

13、(20分)(1)粒子進入電容器,其加速度a=……………① 。1分)

假設(shè)能在時間以內(nèi)穿過電容器,則有at2=D……………②。1分)

由以上兩式并代入數(shù)據(jù)得:t=s……………………………………(3分)

t<符合假設(shè),故粒子經(jīng)7.1×10-6s到達磁場!1分)

(2)設(shè)粒子到達磁場時的速率為v

 由動能定理得:qU=……………③  (2分)

 粒子進入磁場在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動,其半徑為R,有

 qvB=……………④ 。2分)

 粒子運動軌跡如圖,由幾何知識有:

(R-L)2+d2=R2……………⑤ 。2分)

根據(jù)③④⑤式得粒子向上偏移的距離

  L=m=4.1×103m…………⑥ (1分)

(3)如果粒子在磁場中的軌跡恰好與右邊界相切,則半徑R0=d,對應(yīng)速度為v0

   設(shè)在電場中先加速位移x,后減速位移D-x

由動能定理: …………⑦ (2分)

加速位移x需要時間為t,x=…………⑧。2分)

由④⑥⑦⑧得 t=s …………⑨。2分)

故需在0―(-t)內(nèi)進入電容器,即在0―3.9×10-7s進入!1分)

 

 

 

 


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