江苏省扬州市江都区大桥高级中学2020届高三下学期学情调研(二)物理试题【精准解析】

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【文档说明】江苏省扬州市江都区大桥高级中学2020届高三下学期学情调研(二)物理试题【精准解析】.doc,共(22)页,885.000 KB,由小赞的店铺上传

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以下为本文档部分文字说明:

大桥高级中学2020届高三第二学期学情调研(二)物理试题一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。1.下列描述中符合物理学史的是()A.库仑最早测出了元电荷e的数值B.伽利略认为力是维持物体运动的原因C.

法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化【答案】D【解析】【分析】本题主要考察物理学史的相关知识。【详解】A.密立根通过

油滴实验法最早测出了元电荷e的数值,故A错误;B.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,故B错误;C.恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,磁通量不变,不会出现感应电流,故C错误;D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量

的变化,即楞次定律,故D正确。故选D。2.如图所示,质量为m2的物块B放置在光滑水平桌面上,其上放置质量为m1的物块A,A通过跨过定滑轮的细线与质量为M的物块C连接,释放C,A和B一起以加速度a从静止开始运动,已知A、B间动摩擦因数为1,则细线中的拉力大小为A.MgB.Mg+MaC.()12mm

a+D.111mamg+【答案】C【解析】【分析】此题是牛顿第二定律的应用习题,选择研究对象,根据牛顿第二定律列得方程联立求解.【详解】对AB的整体,根据牛顿第二定律12()Tmma=+,选项C正确;对C:M

gTMa−=,解得:TMgMa=−,选项AB错误;对物体A:1Tfma−=,则1Tmaf=+,因f为静摩擦力,故不一定等于μ1m1g,选项D错误;故选C.3.电路如图所示,电源内阻不可忽略,在调节可变电阻R

的阻值过程中,发现理想电压表示数减小,则()A.R的阻值变大B.路端电压变大C.总电流减小D.路端电压和总电流的比值减小【答案】D【解析】【分析】本题考查动态电路的分析。【详解】根据动态电路的特点(串反并同),与电阻箱并联

的电表示数变化规律与阻值变化规律相同。理想电压表示数减小,所以R的阻值变小,路端电压变小,电流变大。路端电压和总电流的比值即外阻阻值,因R变小,故外阻减小。ABC错误,D正确。故选D。4.一颗卫星绕地球沿椭圆轨道运动,A、B是卫星运动的远地点和近地点.

下列说法中正确的是()A.卫星在A点的角速度大于B点的角速度B.卫星在A点的加速度小于B点的加速度C.卫星由A运动到B过程中动能减小,势能增加D.卫星由A运动到B过程中引力做正功,机械能增大【答案】B【解析】试题分析:近地点的线速度较大,结合线速度大小,根据vr=比较角速度大小.根据

牛顿第二定律比较加速度大小.根据万有引力做功判断动能和势能的变化.近地点的速度较大,可知B点线速度大于A点的线速度,根据vr=知,卫星在A点的角速度小于B点的角速度,故A错误;根据牛顿第二定律得,2FGMamr==,可知卫星

在A点的加速度小于B点的加速度,故B正确.卫星沿椭圆轨道运动,从A到B,万有引力做正功,动能增加,势能减小,机械能守恒,故CD错误.5.一物块由O点下落,到A点时与直立于地面的轻弹簧接触,到B点时速度达到最大,到C点时速度减为零,然后被弹回.物块在运动过程中受到的空气阻力大小不变,弹簧始终

在弹性限度内,则物块()A.从A下降到B的过程中,合力先变小后变大B.从A下降到C的过程中,加速度先增大后减小C.从C上升到B的过程中,动能先增大后减小D.从C上升到B的过程中,系统的重力势能与弹性势能之和不断增加【答案】C【解析】【详解】A.从

A下降到B的过程中,物块受到向下的重力,弹簧向上的弹力和向上的空气阻力,重力大于弹力和空气阻力之和,弹力逐渐增大,合力逐渐减小,加速度逐渐变小,到B点时速度达到最大,此时kxmgf=−合力为零,则从A下降到B的过

程中合力一直减小到零,故A错误;B.从A下降到B的过程中,弹簧的弹力和空气阻力之和小于重力,物块的合力逐渐向下,加速度逐渐减小到零;从B下降到C的过程中,物块的合力向上,加速度向上逐渐增大,则从A下降到C的过程中,加速度先减小后增大,故B错误;C.从C上升到B的过

程中,开始弹力大于空气阻力和重力之和,向上加速,当加速度减为零时kxmgf=+此时的压缩量xx,位置在B点下方,速度达到向上的最大,此后向上做变减速直线运动,故从C上升到B的过程中,动能先增大后减小,故C正确;D.对于物块和弹

簧组成的系统,由于空气阻力做功,所以系统的机械能减小,即物块的动能、重力势能与弹性势能之和减小,从C上升到B的过程中,物块的动能先增大后减小,则系统的重力势能与弹性势能之和在动能最大之前是一直减小,之后就不能确定,故D错误。故选C。二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共1

6分。在每题所给的四个选项中有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。6.在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示.下列说法正确有A.x1处的电场强度为零B.q1和q2

带有异种电荷C.负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大D.负电荷从x1移到x2,电势能减小【答案】BD【解析】【详解】A.由图可知:电场强度等于图中曲线斜率,x1处的斜率不为零,故电场强度不为零,故A错误;B.无穷远

处电势为零,又有电势为正的地方,故存在正电荷;又有电势为负的地方,故也存在负电荷,所以,q1和q2带有异种电荷,故B正确;C.负电荷从x1移到x2,曲线斜率减小,则电场强度减小,所以,受到的电场力减小,

故C错误;D.负电荷从x1移到x2,电势增大,电势能减小,故D正确。故选BD。7.教学用发电机能够产生正弦式交变电流,现利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R和电容器C供电,电路如图所示.理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P.若

发电机线圈的转速变为原来的2倍,则A.电压表V的读数变为2UB.电流表A的读数变为2IC.R消耗的功率变为2PD.R消耗的功率变为4P【答案】AD【解析】【分析】分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频率的变化情况;根据1122n

UnU=判断原副线圈中电压的变化情况,根据由2UPR=知R消耗功率的变化;【详解】ACD.若发电机线圈的转速变为原来的2倍,电动机产生的最大电动势mENBS=变为原来的2倍,发电机输出电压有效值2mEU=变为原来的2倍,即

原线圈的输出电压为原来的2倍,由1122nUnU=知副线圈输出电压为原来的2倍,电压表V的读数变为为原来的2倍,由2UPR=知R消耗的功率为原来的4倍,故AD正确,C错误;B.转速变为原来的2倍,通过C的交变电流频率变为原来的2

倍,电容器C的容抗减小,副线圈的电流不是原来的2倍,由1221nInI=可知原线圈的电流不是原来的2倍,故B错误;故选AD.【点睛】关键是转速变化,通过C的交变电流频率变为原来的2倍,电容器C的容抗减小,副线圈的

电流不是原来的2倍.8.如图所示,A、B两小球从O点水平抛出,A球恰能越过竖直挡板P落在水平面上的Q点,B球抛出后与水平面发生碰撞,弹起后恰能越过挡板P也落在Q点.B球与水平面碰撞前后瞬间水平方向速度不变,竖直方向速度大小不

变、方向相反,不计空气阻力.则A.A、B球从O点运动到Q点的时间相等B.A、B球经过挡板P顶端时竖直方向的速度大小相等C.A球抛出时的速度是B球抛出时速度的3倍D.减小B球抛出时的速度,它也可能越过挡板P【答案】BCD【解析】【详解】A

.将两球的运动分解为水平方向和竖直方向分析,抓住等时性,结合竖直方向上的运动规律比较运动的时间,结合水平位移比较抛出时的初速度.根据下降的高度比较竖直分速度的大小.将小球的运动分解为水平方向和竖直方向,根据等时性,结合竖直方向上的运动规律知,B球的运动时间是A球运动时间的3倍,故A错误

;B.A、B两球到达P顶端时,下降的高度相同,根据竖直方向上的运动规律知,竖直方向上的分速度大小相等,故B正确;C.从O到Q,由于B球的运动时间是A球运动时间的3倍,由于水平位移相等,则A球抛出时的速度是B球

抛出时速度的3倍,故C正确;D.减小B球抛出时的速度,第一次落点的水平位移减小,反弹后可能会越过挡板P,故D正确.故选BCD。9."蹦极"是一项深受年轻人喜爱的极限运动,跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在腰间,从几十米高处跳下.如右图所示,某

人做蹦极运动,他从高台由静止开始下落,下落过程不计空气阻力,设弹性绳原长为h0,弹性绳的弹性势能与其伸长量的平方成正比.则他在从高台下落至最低点的过程中,他的动能Ek、弹性绳的弹性势能EP随下落高度h变化的关系图象正确的是A.B.C.D.【答案】BD【解析】【分析】分析人运动的性

质,,根据动能定理求出动能Ek与下落高度h变化的关系进行分析,根据功能关系可求弹性绳的弹性势能EP与下落高度h变化的关系进行分析;【详解】弹性绳被拉直前,人做自由落体运动,根据动能定理可得kEmgh=,(0

hh),弹性绳的弹性势能为零;弹性绳刚被拉直到人所受的重力与弹力大小相等的过程,人做加速度减小的加速运动,当加速度为零,速度达到最大值,从人所受的重力与弹力大小相等到最低点的过程中,人做加速度增大的减速运动,在最低点时速度为零;根据动能定理可得

kEmghW=−弹,(0hh),克服弹性绳的弹力做功等于弹性绳的弹性势能的变化量可得20()Wkhh=−弹,则有他的动能20()kEmghkhh=−−,(0hh),弹性绳的弹性势能20()PEkhh=−,故BD正确,AC错误;故选BD.三、简答题:本题分必做题(

第10-12题)和选做题(第13题)两部分,共计42分,请将解答填写在答题卡上相应的位置。10.用如图所示的实验装置探究“加速度与合外力、质量的关系”.图中AB、为两个光电门,C为固定在木槽上的遮光条.实

验前(不挂钩码)左右移动小木块使木槽能够在长木板上匀速运动.遮光条的宽度为d,两光电门间的距离为x.实验时木槽每次都从同一位置由静止释放,研究对象为木槽(包括内部的砝码)及钩码组成的系统.(1)通过光电计时器读出遮光条通过A、B两个光电门的时间分别是At、Bt,

则木槽的加速度是_______.(用测量的符号表示)(2)保持悬挂钩码的质量m不变,增加或减少槽内的砝码,测出每次对应的加速度,为了能直观反映在合外力一定的情况下,加速度与质量的关系,应作出a-_______关系图象(M表示槽及槽内砝

码的总质量).A.MB.mC.1MD.1Mm+(3)为了精确测量木槽运动的加速度,甲同学固定光电门B,移动光电门A,然后释放木槽,测出遮光条每次经过光电门A的时间1t,乙同学固定光电门A,移动光电门B,然后释放木槽,测出遮光条每次经过光电门B的时间2t,两位同学根据图象求解系统的加速度.甲同学作

出的图象应为下图中的_________,乙同学作出的图象应为下图中的_________.若甲同学所作图象斜率的绝对值为k,则木槽的加速度a=_________.A.B.C.D.【答案】(1).222BA112dxtt−(2).D(3).B(4).C(5).22kd【解析】【详

解】(1)[1]遮光片通过光电门的速度分别为ABAB,ddvvtt==;根据速度位移公式可知22BA2vvax−=,解得222BA112daxtt=−.(2)[2]悬挂钩码的质量m保持不变,即合力保持不变,a与系统质量成反比,可知为了能直观反映在合外力一定的情况下,加速度与质量的关系

,应作a-1Mm+图线,故选D.(3)[3]甲同学固定光电门B,移动光电门A,然后释放凹槽,测出遮光条每次经过光电门A的时间t1.通过光电门A的瞬时速度vA=1dt,B点的速度为定值,根据vB2−vA2=2ax得,2B222112vaxtdd−=,故B正确.[4]乙同学固定光电门A,移动光电门B

,然后释放凹槽,测出遮光条每次经过光电门B的时间t2,通过光电门B的瞬时速度vB=2dt,A点的速度为定值,根据vB2−vA2=2ax得,2A222212vaxtdd−=,故C正确.[5]若甲同学所作图象的斜

率的绝对值为k,则有22akd=,解得系统的加速度22kda=.11.测量电压表内阻(量程为3V)的实验如下:(1)用多用电表粗略测量,把选择开关拨到“×10”的欧姆挡上,欧姆调零后,把红表笔与待测电压表_

_______(选填“正”或“负”)接线柱相接,黑表笔与另一接线柱相接;(2)正确连接后,多用电表指针偏转角度较小,应该换用________(选填“×1”或“×100”)挡,重新欧姆调零后测量,指针位置如图甲所示,则电压表

内阻约为________Ω;(3)现用如图乙所示的电路测量,测得多组电阻箱的阻值R和对应的电压表读数U,作出1U—R图象如图丙所示.若图线纵截距为b,斜率为k,忽略电源内阻,可得RV=_______;(4)实验中电源内阻可以忽

略,你认为原因是______。【答案】(1).负(2).×100(3).4000(4).bk(5).电压表内阻远大于电源内阻【解析】【详解】(1)[1]欧姆表内阻电源负极与红表笔相连,根据电压表的使用原则“电流从正接线柱流入负接线柱流出”可知把红表笔与待测电压表负接线柱相接。(2)[2]

[3]选择开关拨到“×10”的欧姆挡,指针偏转角度很小,则表盘刻度很大,说明是个大电阻,所选挡位太小,为减小实验误差,应换用×100欧姆挡重新调零后测量;欧姆表示数为40×100Ω=4000Ω。(3)[4]由图乙结合欧姆定律得E=VU

R(RV+R)变形得:111=+VUEER•R结合图丙可得:11,==VbkEER解得RV=bk(4)[5]由于电压表内阻一般几千欧,电源内阻几欧姆,电压表串联在电路中,且电压表内阻远大于电源内阻,故电源内阻可忽略不计。【选修3—5】12

.下列说法中正确的是_______A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应B.铀核(23892U)衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的比结合能一定大于铀核的比结合能C.所有原子的发射光谱都是线状谱,不同原子的谱线可以相同D.核力将核子紧紧束缚在

原子核内,因此核力只表现为引力【答案】AB【解析】【分析】本题主要考察现代物理与核物理的相关知识。【详解】A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核聚变反应,故A正确;B.比结合能用于描述原子核稳定性,衰变后原子核更稳定,比结合能更大,故B正确;C

.线状谱又叫特征光谱,不同原子的谱线一定不同,故C错误;D.核力在小于150.810m−范围内表现为斥力,故D错误。故选AB。13.将总质量为1.05kg的模型火箭点火升空,在0.02s时间内有50g燃气以大小为200m/s的速

度从火箭尾部喷出.在燃气喷出过程,火箭获得的平均推力为_____N,在燃气喷出后的瞬间,火箭的速度大小为_____m/s(燃气喷出过程中重力和空气阻力可忽略).【答案】(1).500(2).10【解析】【分析】根据动能定理可

求燃气获得的平均推力,根据牛顿第三定律可知火箭获得的平均推力,在喷气的很短时间内,火箭和燃气组成的系统动量守恒,结合动量守恒定律求出火箭的速度大小;【详解】在燃气喷出过程,以燃气为对象,规定火箭的速度方向为正方向,根据动能定理可得:0Ftmv−=−−气气,解得500m

vFNt==气气,根据牛顿第三定律可得火箭获得的平均推力为500N;喷射前后系统的动量守恒,根据动量守恒定律得0()Mmmv=−−气气气箭v,解得火箭的速度大小10/mvmsMm==−气气箭气v;14.我国自行研制的一种大型激光器,能发出频率为ν、功率为P0的高纯度和高亮度激光.如图所

示,光电管的阴极K用某金属制成,闭合开关S,当该激光射向阴极,产生了光电流.移动变阻器的滑片P,当光电流恰为零时,电压表的示数为Uc,已知普朗克常量为h,电子电荷量为e,真空中的光速为c.求:①激光器发出的光子的动量p;②光电管阴极K的截止频率νc.【答案】①p=hc②νc=ν-ceUh

【解析】【分析】根据光电效应方程,求出光电子的最大初动能,根据逸出功和截止频率的大小关系求出光电管阴极K的截止频率;【详解】解:①由:hp=解得p=hc②由ckmeUE=又0kmEhW=−解得0cWheU=−由0cWhv=解得cCeUvv

h=−【选做题】四、本题包括A、B两小题,请选择其中一个小题,并在相应的答题区域内作答,若多做,则按A小题评分。A.[选修3—3]15.下列说法中正确的是.A.油膜法估测分子大小的实验中,所撒痱子粉太厚会导致测量结果偏大B.

制作晶体管、集成电路只能用单晶体,单晶体是各向同性的C.一定量的理想气体等压膨胀,气体分子单位时间内与器壁单位面积的碰撞次数减小D.水凝结成冰后,水分子的热运动停止【答案】AC【解析】【详解】A.油膜法估测分子大小的实验中,所撒痱子

粉太厚会导致薄层的面积偏小,根据VdS=可知测量结果偏大,故A正确;B.制作晶体管、集成电路只能用单晶体,因为单晶体具有各向异性,故B错误;C.一定量的理想气体等压膨胀,体积变大,温度升高,气体分子平均动能增大,单个气体分子与器壁碰撞时的平均冲量增大,而压强不变,故气体分子单位时

间内与器壁单位面积的碰撞次数减小,故C正确;D.分子是永不停息地做无规则运动,所以水凝结成冰后,水分子的热运动不会停止,故D错误;故选AC.【点睛】油膜法估测分子大小的实验中,所撒痱子粉太厚会导致薄层的面积小;制作晶体管、集成电路只能用单晶体;分子是永不停息地做无规则运动;16.一定质量的理

想气体从外界吸收了4×105J的热量,同时气体对外界做了6×105J的功,则气体内能的改变量是________J;分子的平均动能________(选填“变大”、“变小”或“不变”)【答案】(1).-2×105(2).变小【解析】【

分析】在热力学中,系统发生变化时,设与环境之间交换的热为Q,外力所做的功为W,可得热力学能(亦称内能)的变化为UQW=+。【详解】[1][2]由热力学第一定律有555410610J210JUQW=+=−=−负号表示气体的内能减小,气体的内能减小

,则温度降低,所以分子的平均动能减小。17.已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3,空气的摩尔质量为0.029kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1.若潜水员呼吸一次吸入2L空气,求:(1)潜水员在海底比在岸上每呼

吸一次多吸入空气的分子数(结果保留一位有效数字);(2)在海底吸入的空气大约是岸上吸入的空气的压强的多少倍?(忽略温度的差异)【答案】①3×1022②2113(或1.6)【解析】【详解】(1)设空气的摩尔质量为M,在海底和在岸上的密度分

别为海和岸,一次吸入空气的体积为V,在海底和在岸上分别吸入空气的分子数为n海和n岸:A=VNnM海海,A=VNnM岸岸多吸入的分子个数为:()()()()323A222.11.32106.0210==3100.029VNnnnM−−−=−=海岸海岸个个(2)设有质量

为m的气体,在岸上的体积为=mV岸岸,在海底的体积为=mV海海,忽略温度的差异,由玻意耳定律可得:PVPV=海海岸岸,由以上方程可得:2.1211.313PP===海海岸岸B.[选修3—4]18.下列说法中正确的是________.A.被拍打的篮球上下运动不是简谐运动B.受迫振动

的物体总以它的固有频率振动C.当观察者和波源间存在相对运动时一定能观察到多普勒效应现象D.在高速运行的航天器上看地球上的时间进程变慢【答案】AD【解析】【详解】根据质点做简谐运动的条件可知,做简谐运动的条件是回复力为F=-kx,被拍打的篮球上下运动显然

不是简谐运动.故A正确;做受迫振动的物体的振动频率与驱动力的频率相等,与物体的固有频率无关.故B错误;当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象,如观测者绕波源做匀速圆周运动.故C错误;根据相对论的两个基本假设,在速度v高速运行的航天器上看地球上的时间进程变慢.故

D正确.故选AD.【点睛】物体做简谐运动的条件是回复力为F=-kx;做受迫振动的物体的振动频率与驱动力的频率相等,与物体的固有频率无关;多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的;在速度v高速运行的航天器上看地球上的时间进程变慢.19.1971年,屠呦呦等获得了青蒿乙醚提取物结晶,

研究人员通过X射线衍射分析确定了青蒿素的结果,X射线衍射是研究物质微观结构的最常用方法,用于分析的X射线波长在0.05nm~0.25nm范围之间,因为X射线的波长_________(选填“远大于”、“接近”或“远小于”)晶体内部原子间的距离,所以衍射现象明显.分析在照相

底片上得到的衍射图样,便可确定晶体结构.X射线是_________(选填“纵波”或“横波”).【答案】(1).接近(2).横波【解析】【详解】能发生明显的衍射现象的条件是:孔或障碍物的尺寸比波长小或者相差不多.当X射线透过晶体内部原子间隙时,发生了明

显的衍射现象,用于分析的X射线波长应接近晶体内部原子间的距离;因为X射线是由交替变化的电场和磁场组成的,所以X射线是一种横波.【点睛】由X射线穿过晶体内部原子间隙能发生明显的衍射现象来判断;X射线是由交替变化的电场和磁场组成的,X

射线是横波.20.如图所示,有一四棱镜ABCD,∠B=∠C=90°,∠D=75°.某同学想测量其折射率,他用激光笔从BC面上的P点射入一束激光,从Q点射出时与AD面的夹角为30°,Q点到BC面垂线的垂足为E,P、Q两点

到E点的距离分别为a、3a,已知真空中光速为c.求:①该棱镜材料的折射率n;②激光从P点传播到Q点所需的时间t.【答案】①62②6ca【解析】【详解】试题分析:①根据几何知识求出激光在AD面上的入射角和折射角,再由折射定律求该棱镜材料的折射率n;②公式cvn=求出光在棱镜中传播速

度.再由运动学公式求激光从P点传播到Q点所需的时间t.①由题意,根据QEBC⊥,3QEPE=,得:30PQE=由几何关系可知,激光在AD面上的入射角45i=,折射角60r=光从介质射向真空,由折射定律得

:62sinrnsini==②激光在棱镜中传播速度cvn=激光从P点传播到Q点所需的时间2atv=解得:6atc=【点睛】根据题中所给的光路图,找出各个角度的关系,求出入射角和折射角,然后结合折射定律和光速公式,即可求解.四、计算题:本题共3小题,共计47

分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。21.如图所示,一有界的匀强磁场区域,虚线MN、PQ是磁场边界,磁场磁感强度为B,磁场区宽度为2L,一长方形线框abcd质量为m,

电阻为R,边长分别是L和3L,ab、cd平行于MN,以垂直于磁场和边界的初速度v0从左侧进入磁场区并只在安培力作用下运动,最终以03v的速度离开,速度随位移变化如图。求:(1)ab边进入磁场时刻线框加速度a;(2)从ab边进入到ab边离开磁场过程通过线框的电量

q;(3)ab边穿过磁场和cd边穿过磁场两过程线框产生电热之比12:QQ。【答案】(1)220RBLvm;(2)22BLR;(3)5:3。【解析】【分析】本题考察法拉第电磁感应定律的运用。结合物体运动过程受力分析,运用电磁感应定律进行计算。【详解】(1)

进入磁场时,感应电动势0EBLv=安培力220BLEFBILBLRR===加速度Fam=联立解得220RBLvam=(2)从ab边进入到ab边离开磁场过程中,非恒定电流,故2222BSBLBLqRRRR====(3)运用动能定理分

析两段过程,线框克服安培力做的功等于回路产生的电热22001211232vmmvQ−=−220022112323vvmmQ−=−解得12:5:3QQ=22.如图所示,长为L的轻质木板放在水平面上,左端用光滑的

铰链固定,木板中央放着质量为m的小物块,物块与板间的动摩擦因数为μ.用力将木板右端抬起,直至物块刚好沿木板下滑.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。(1)若缓慢抬起木板,则木板与水平面间夹角θ的正切值为多大时物块开始下滑;(2)若将木板由静止开始迅速向上加速转动,

短时间内角速度增大至ω后匀速转动,当木板转至与水平面间夹角为45°时,物块开始下滑,则ω应为多大;(3)在(2)的情况下,求木板转至45°的过程中拉力做的功W。【答案】(1)μ;(2)2(1)−gL;(3)2(3)8−mgL【解析】【详解】(1)物块恰好开始下滑是受力如图所示,则有

mgsinθ=μmgcosθ解得tanθ=μ(2)木板转至α=45°时,由向心力公式有2sincos2−=Lmgmgm解得2(1)−=gL(3)由功能关系有21sin22=+LWmgmv其中物块线

速度为2Lv=解得W=2(3)8−mgL23.如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E=4×105N/C、方向水平向左的匀强电场,在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.质荷比mq=4×10-10kg

/C的带正电的粒子,以初速度v0=2×107m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场,OA=0.2m,不计粒子的重力.(1)求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离;(2)求粒子第一次经过y轴时速度的大小和方向;(3)若要使粒子不能进入第Ⅲ象限,求磁感应强度B的取值范围(不

考虑粒子第二次进入电场后的运动情况).【答案】(1)0.4m(2)72210m/s,与y轴正方向的夹角为45°(3)2(222)10TB−+【解析】【详解】(1)设粒子在电场中运动的时间为t,粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y,则:2

12OASat=Fm=FEq=0yvt=解得:a=1.0×1015m/s2t=2.0×10-8s0.4ym=(2)粒子经过y轴时在电场方向的分速度为:7210m/sxvat==粒子经过y轴时的速度大小为;22702210m/sxvvv=+=与y轴

正方向的夹角为θ,θ=0arctgxvv=45°(3)要粒子不进入第三象限,如图所示,此时粒子做圆周运动的轨道半径为R',则:22RRy+由2vqvBmR=解得2(222)10BT−+

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