【正文】 S，使 A箱沿冰面向 B箱滑去， A、 B相碰后連在一起運動，滑行 4 m 后停下，取 g=10 m／ s2．求： (1)A、 B相碰前瞬間 A箱的速度。 求棒從開始下滑 到最大速度過程中，電阻 R上產生的熱量。=12??104s+6??104s=20??104s ?? 6分 (第 3問共 6分 ) 2 (16分 )如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌，相距 L，導軌平面與水平面夾角為 θ ，勻強 磁場垂直于導軌平面，已知磁感應強度為 B，平行導軌的上端連接一個阻值為 R 的電阻。 故運動時間為 t=?104s ?? 3分 (第 2問共 6分 ) (3)粒子在磁場中作周期性運動，根據(jù)對稱性和周期性，畫出粒子的部分運動軌跡如圖，其中 O OO10構成一個正三邊形。 第三個時間段內同樣運動了： N3==(個周期 )，?? 1分 對應的圓心角為 120?。=BId=（ 1分） ∴ α= mFF ?? =（ 2分） （ 2） L2的最大速度 Vm F安 =BImd=B RBdVm2 （ 2分） ? Vm= 222dBFR =16m/s（ 2分） （ 3）撤去 F后，兩棒達到共同速度時 L2有穩(wěn)定的速度： m2Vm= (m1+m2) V共 (2分 ) 則 V共 = 21 2mmm? vm=100m/s（ 2分） （ 4）要使棒 L2保持勻速運動，必須使回路中的磁通量保持不變，設撤去 F時磁感應強度為 B，則 B0d s =Bd(s+vt)(4分 ) 得 B= vtss? （ 2分 ） 2解： (1)粒子進入磁場后在磁場中作圓周運動，設半徑為 R，周期為 T，由洛侖茲力提供向心力，有 河河 南南 省省 襄襄 城城 高高 中中 高高 中中 物物 理理 25 qvB= 得： R===?? 2分 又 T====4??104s?? 2分 在磁場變化的第一段時間內，粒子運動的周期數(shù)為 : N==(個運動周期 ) ?? 2分 運動軌跡對應的圓心角為 120?，作出粒子在磁場中運動的軌跡如圖所示。 (2)粒子從開始時刻起經多長時間到達 y軸。已知正粒子的比荷為?104C/kg，其它有關數(shù)據(jù)見圖中標示。 25． (本題滿分 20分 )如圖 a所示的平面坐標系 xOy，在整個區(qū)域內充滿了勻強磁場，磁場方向垂直坐標平面，磁感應強度 B隨時間變化的關系如圖 b所示，開始時刻，磁場方 向垂直紙面向內 (如圖 )。 24.（ 18分）如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行導軌 PQ、 MN， PQ、 MN的電阻不計，間距為 d=，PM兩端接有一理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為 B＝ ，電阻均為 R＝、質量分別為 m1=300g 和 m2=500g的兩金屬棒 L L2平行地擱在光滑的導軌上，現(xiàn)固定 L1， L2在水平恒力F＝ ，由靜止開始作加速運動。若脫水桶的半徑為 9cm，剎車盤的半徑為 6cm，打開脫水桶蓋到脫水桶停止共轉了 50圈（設為均勻減速），若衣服和桶的質量為 3kg（可以認為質量全部分布在脫水桶桶壁上）。安全制動系統(tǒng)的作用有兩個：一是將脫水電動機的電源自動切斷；二是制動器自動剎緊，使脫水桶迅速停止轉動。該系統(tǒng)由脫水桶蓋板、制動鋼絲、剎車制動盤等組成。 （ 3）求物體 C 從開始運動到與滑板 A 第二 次碰撞這段時間內，電場力對小物體 C 做的功。 （ 1）求物體 C 第一次與滑板 A 端相碰前瞬間的速 度大小。已知： M=3m，電場強度為 E。 25．（ 20 分）如圖 15 所示，光滑水平面上放有用絕緣材料制成的“ L”型滑板，其質量為 M，平面部分的上表面光滑且足夠長。兩次點火過程都使衛(wèi)星沿切向方向加速，并且點火時間很短。 24．（ 18 分）發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，可認為先將衛(wèi)星發(fā)射至距地面高度為 h1的圓形近地軌道上，在衛(wèi)星經過 A 點時點火（噴氣發(fā)動機工作）實施變軌進入橢圓軌道，橢圓軌道的近地點為 A，遠地點為 B。 （ 2）若撤去磁場，求電子離開電場時偏離入射方向的距離。已知電子電荷量 e=－ 10－ 19C，質量 m= 10－ 30kg。? ，則 0 2 6 2 3 66 222 2 22? ? ? ? ? ?gl gls i n ( s i n c o s )? ? ? ??? 即 sin ( )(sin c os )37 2 3 4 5 6 37 37 02 2 2 2 2?? ? ? ? ? ?? ? ?? ?? ?91120 0 758. （ 3 分） 23．（ 16 分）兩塊金屬板 a、 b 平行放置，板長 l=10cm，兩板間距 d=，在 a、 b 兩板間同時存在著勻強電場和與電場正交的勻強磁場，磁感應強度 B= 10－ 4T。 ( s i n c o s )? ? ? ? ? ? ??? ? ? ?（ 3 分） 由已知條件 vn39。? ? ?? ? ? ? ? 所以 v v gl39。? 得 v v3 223? 39。? ? ?? ? ? ? ? 所以 v v gl v g39。 39。求： （ 1）整個過程中由于碰撞而損失的總機械能； （ 2）若 n=6， ? ? ? ? ? ? ?37 37 0 6 37 0 8， ，sin . cos .，則木塊與斜面間的動摩擦因數(shù) ? 多大？ 23. （共 16 分） 解：設物塊 A 抵達 底端 D 時的速度為 v 則此時物塊 B 的速度 v vB ? ?cos45 （ 3 分） 物塊 B 下落的距離 s h h? ? ? ?sin sin30 45 （ 5 分） 對 A， B 系統(tǒng)運用機械能守恒定律 m g s mv mvB? ?12 122 2（ 5 分） v gh? ?2 2 23( )（ 3 分） 24. （共 20 分） 解：（ 1）金屬桿速度為 v 時，電壓表的示數(shù)應為 U RR r BLv? ? （ 2 分） 則 ?? ??Ut RR r BL vt RR r B L a? ? ? ? ? ?（ 2 分） 由題圖可知， ??Ut V s? ?25 0 4. / 故金屬桿的加速度應恒定，即金屬桿應水平向右做勻加速直線運動（ 4 分） 河河 南南 省省 襄襄 城城 高高 中中 高高 中中 物物 理理 20 （ 2）由（ 1）可得， a R rRBL Ut m s m s? ? ? ? ?? ? ? ?( ) . .. . . . / /?? 0 4 0 10 4 0 5 0 2 0 4 52 2（ 2 分） 則第 2s 末桿的速度 v at m s? ? 10 / （ 2 分） 此時桿受到的安培力 F B L vR r N39。 河河 南南 省省 襄襄 城城 高高 中中 高高 中中 物物 理理 19 25. （ 20 分） 如圖所示， n 塊相同的木塊，每塊質量都是 m，大小可忽略，放置在傾角為 ? 的斜面上，相鄰兩木塊間的距離都為 l ，最下端的木塊到斜面底端的距離也為 l ，在開始時刻，除第一塊外，其余所有木塊都靜止。 （ 1）試分析說明金屬桿的運動情況。 達到穩(wěn)定狀態(tài)時，哪塊金屬板的電勢較高？ 由金屬板和海水流動所構 成的電源的電動勢 E及其內電阻 r各為多少？ 若用此電源給一電阻為 20Ω的航標燈供電，則在 8小時內航標燈所消耗的電能為多少？ 23 題：解設 F 作用時間為 t， F 作用時加速度為 a1， F 撤離時物體的加速度為 a2 FCOsθ — μ（ mg+FSinθ） =ma1 (4 分 ) 解的 a1=(2 分 ) 當物體達到墻角時速度為零時 ,F 的沖量最小 因此 a1t2/2 +(a1t)2/2a2=10(4 分 ) 解的 t=(2 分 ) 所以 F 的沖量 I=Ft=50 =(4 分 ) 24 題 : .. 南 西 北 東 d v 海流方向 B M N 河河 南南 省省 襄襄 城城 高高 中中 高高 中中 物物 理理 18 25 題 : 由左手定則得： N板電勢較高 4分 當電場力與洛侖茲力平衡時達到穩(wěn)定狀態(tài) Eq/d=qvB 得 E=Bdv= 100 5=50V 5 分 內阻 r=ρ d/s= 100/103= 4分 I=E/（ R+r） 航標燈消耗電能為 W=I2Rt 代入數(shù)據(jù)得 W= 106J 23. （ 16 分） 如圖所示，固定斜面的傾角 ?? ?45 在其頂端裝有一定滑輪 C，輕繩跨過定滑輪與質量相等的 A， B兩物塊相連， A 放在水平面上，其上表面與滑輪頂高度差為 h，不計一切摩擦，將物體 A 由靜止釋放，此時連 A 一端的輕繩與水平方向夾角 ?? ?30 ，求物塊 A 抵達斜面底端 D 的速度。 m。目前，日本的一些科學家將計劃利用海流建設一座容量為 1400KW的磁流體發(fā)電機。海流中蘊藏著巨大的動力資源。 PQ 電阻絲的質量為 m。其中 ab 邊是 電阻為 R 的均勻電阻絲，其余三邊電阻不計。 = cos37。 23．解：（ 1）系統(tǒng)合外力為零，水平動量守恒，設拋出第 n 個小球的瞬間小車的速度為 Vn 則有：100mV0=5V0nm+(100m－ nm)Vn ???? 5 分 Vn=(100mV0－ 5V0nm)/(100m－ nm)=(100－ 5n)V0/(100－ n) ???? 2 分 （ 2）設初速度方向為正，當小車的速度 Vn小于零時，小車將反向運動，由上式可得： Vn=(100V0－ 5V0n)/(100－ n)0 n20 ???? 3 分 所以當拋出第 21 個小球時小車將反向 ?????? 2 分 所以： V21=（ 100－ 21 5） V0/（ 100－ 21） =－ 5V0/79 ???? 2 分 24．解：（ 1）如圖所示，在 ab 棒做加速度時，由于 V 的增加，安培力 F 變大， ab 棒在做加速度逐漸減小的加速運動， 當 a=0 時， ab 棒速度最大的為 Vm，則 T=Mg=mgsinθ +F+μ mgcosθ ?? 3 分 F=BIL=B2L2Vm/(R+r) ???? 3 分 V=3m/s（ 2 分） （ 2）由系統(tǒng)的總能量守恒可知，系統(tǒng) 減小的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能、 焦耳熱、摩擦而轉化的內能之和： Mgh－ mghsinθ =μ mghcosθ +（ m+M） V2/2+Q ???? 3 分 Q= QR= J ???? 3 分 又因為流過電路的電量 q=1t q=Et/（ R+r） E=△φ /t q=△φ /（ R+r） =BLh/（ R+r） ???? 2 分 q= ???? 2 分 25．解：當小球進入電場時： mg=Eq 將做勻速直線運動 （ 1）在 t1 時刻加入磁場，小球在時間 t0 內將做勻速圓周運動，圓周運動周期為 T0 若豎直向下通過 D 點，由圖甲 1 分析可知必有以下兩個條件： t0=3T0/4 ???? 2 分 PF－ PD=R 即： V0t1－ L=R ???? 2 分 qV0B0=mV02/qB0 ???? 2 分 所以： V0t1－ L=mV0/qB0 t1=L/V0+m/qB0 ???? 2 分 （ 2）小球運動的速率始終不變，當 R 變大時， T0 也增加，小球在電場中的運動的周期 T 增加， 在小球不飛出電場的情況下，當 T 最大時有： DQ=2R L/π =2mV0/qB0 ?? 3 分 B0=2π mV0/qL ???? 2 分 T0=2π R/V0=2π m/qB0=L/V0 ???? 1 分 河河 南南 省省 襄襄 城城 高高 中中 高高 中中 物物 理理