第I卷(选择题 共40分)
(2)粒子速度选择器中匀强磁场的磁感强度的大小和方向;
(3)偏转磁场的磁感强度的大小。
参考答案:
一. 选择题(40分)
1. D 2. D 3. AC 4. D 5. BC 6. BC 7. AD 8. D 9. C 10. B
二. 填空题(20分)
11. 点电荷;理想气体等。 12. ;40。
13. 0.50 14. 0;3;;0。
15. ,;
三. 实验题(20分)
16. 8.473;mm 17. C
18. (1)如图所示;(2)(I1I2/(I1-I2))R2;I1是外电阻为R1时的电流,I2是外电阻为R1和R2串联时的电流
四. 计算题(70分)
19. (12分)设太阳的质量为M;地球的质量为绕太阳公转的周期为,与太阳的距离为,公转角速度为;新行星的质量为,绕太阳公转的周期为T,与太阳的距离为R,公转角速度为,根据万有引力定律和牛顿定律,得
(2分) (2分)
(2分) (2分)
由以上各式得(2分),已知年,年 得(或)(2分)
20. (12分)
解:(1)由v—t图象可知,物体的运动分为两个过程:
前10s做匀加速直线运动,(1分),
后20s作匀减速直线运动,(1分),
由牛顿第二定律(2分),(2分),
联立以上各式求出(2分)。
(2)由以上各式求出,由摩擦力公式(2分)
求出(2分)。
21. (12分)解:设小物块A碰前瞬间的速度为,碰后两物块瞬间的共同速度为v,每个小物块的质量为m。
A从顶端滑至底端 (1)(3分)
碰撞过程 (2)(3分)
两小物块在水平面上运动 (3)(3分)
由(1)(2)(3)式解得(3分)
22. (12分)由电阻的串并联公式,得闭合电路的总电阻为(2分)
由欧姆定律得,通过电源的电流(2分)
电源的端电压(2分)电阻两端的电压(2分)
通过的总电量就是电容器的电量(2分)
由以上各式并代入数据解得(2分)
23. (22分)解:
(1)设带电粒子被加速电场加速后的速度为v,根据动能定理(3分)
解得:(3分)
(2)带正电粒子以速度v进入相互垂直的电、磁场做直线运动,受到水平向右的电场力qE,水平向左的洛伦兹力,用左手定则可判断磁场方向垂直纸面向外。(2分)
且(3分),可解得:(3分)
(3)粒子以速度v从G进入偏转磁场,受到洛仑兹力做匀速圆周运动,到达照相底片的H点,圆周运动的半径
洛仑兹力提供了粒子运动的向心力,根据牛顿第二定律,可得(4分),
将(1)中的v代入,解得(4分)