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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流浙江省温州九校2019届高三10月第一次联考物理试题+Word版含解析.精品文档.浙江省温州九校2019届高三10月第一次联考物理试题一、选择题 1.下列物理量均属于矢量的是( )A. 路程、速度B. 电流强度、电势C. 力、功率D. 磁感应强度、电场强度【答案】D【解析】【分析】矢量是既有大小,又有方向的物理量,而标量是只有大小,没有方向的物理量,根据有没有方向区分是标量还是矢量。【详解】A项:路程是只有大小没有方向的标量,速度是有大小又有方向的矢量,故A错误;B项:电流强度、电势是只有大小没有方向的标量,故B错误;C项:力是有大小又有方向
2、的矢量,功率是只有大小没有方向的标量,故C错误;D项:磁感应强度、电场强度都是有大小又有方向的矢量,故D正确。故应选D。【点睛】对于物理量的矢标性与物理量的定义、物理意义、单位、公式等要一起学习,是物理概念内涵的一部分。2.牛顿是最有影响的科学家,他是经典力学基础牛顿运动定律的建立者,是过去一千多年中最杰出的科学巨人之一。下列说法中正确的是( )A. 牛顿利用“冲淡”重力实验证明自由落体运动是匀变速直线运动B. 牛顿发现万有引力定律,认为物体之间普遍存在万有引力C. 牛顿利用扭秤最先测出了引力常量D. 为了纪念牛顿,将力的国际单位命名为牛顿,并将其作为基本单位【答案】B【解析】【详解】A项:伽
3、利略利用“冲淡”重力实验证明自由落体运动是匀变速直线运动,故A错误;B项:牛顿发现万有引力定律,认为物体之间普遍存在万有引力,故B正确;C项:卡文迪许利用扭秤最先测出了引力常量,使万有引力定律有了真正的使用价值,故C错误;D项:力的单位牛顿并不是基本单位,故D错误。故应选B。3.在某次驾驶车辆过程中,听到导航仪提醒“前方2公里拥堵,通过时间估计需要25分钟”,根据导航仪提醒,下列推断合理的是( )A. 汽车将匀速通过前方2公里B. 此处的2公里为该路段的位移大小C. 可以根据此信息求出此时车辆的瞬时速度D. 通过前方2公里的过程中,车子的平均速率大约为1.3m/s【答案】D【解析】【详解】A项
4、:根据导航仪的提示,不能判断出汽车是否是匀速运动由于“前方3公里拥堵”估计不能匀速运动,故A错误;B项:此处的2公里为该路段的路程,故B错误;C、D项:由于“前方2公里拥堵,估计需要25分钟通过”,可知通过前方这2公里的过程中,车子的平均速率大约为,但不能求出此时的瞬时速度,故C错误,D正确。4.2018年9月2号刚刚结束的亚运会中,中国队包揽了跳水项目的全部10 金。图示为跳水运动员在走板时,从跳板的a端缓慢地走到b端,跳板逐 渐向下弯曲,在此过程中,该运动员对跳板的( )A. 摩擦力不断增大B. 作用力不断减小C. 作用力不断增大D. 压力不断增大【答案】A【解析】【详解】A、D项:设跳板
5、与水平面的夹角为,由于运动员从a到b过程中,跳板逐渐向下弯曲即增大,根据平衡条件可知,摩擦力与重力沿板向下的分力等大反向,压力大小等于重力垂直板方向的分力,所以摩擦力增大,压力减小,故A正确,D错误;B、C项:运动员对跳板的作用力即压力与摩擦力的合力,由平衡可知,此合力运动员的重力等大反向,所以运动员对跳板的作用力不变,故B、C错误。故应选A。5.2018年7月10日,我国成功发射了第三十二颗北斗导航卫星。该卫星是倾斜地球同步轨道卫星,它的运转轨道面与地球赤道面有夹角,离地面的高度和地球静止同步轨道卫星一样。仅考虑卫星与地球间的作用,关于该颗卫星,下列说法正确的是( )A. 该卫星的向心力与地
6、球静止轨道上卫星的向心力一样大B. 该卫星的角速度大小等于地球静止同步轨道卫星的角速度大小C. 该卫星的加速度大于地球静止同步轨道卫星加速度D. 该卫星的环绕速度大于7.9km/s【答案】B【解析】【分析】抓住同步卫星和地球自转的角速度相等,注意不知道两卫星的质量,所以不能判断两卫星的向心力。【详解】A、B项:倾斜地球同步轨道卫星与地球静止同步轨道卫星周期相同,都等于地球的自转周期,所以两卫星的角速度大小相等,但由于不知道两卫星的质量,所以不能判断两卫星的向心力大小,故A错误,B正确;C项:由公式,得,所以两卫星的加速度大小相等,故C错误;D项:7.9km/s为卫星绕地球做圆周运动的最大线速度
7、,所以该卫星的线速度应小于7.9km/s,故D错误。故应选B。【点睛】解决本题的关键知道同步卫星的特点,抓住两同步卫星的周期相同,即角速度相同,注意不知道两卫星的质量,所以不能判断两卫星的向心力。6.环球飞车是一场将毫无改装的摩托车文化与舞台进行演绎的 特技炫幻表演。近日在银泰城就进行了精彩的环球飞车表演。 如图在舞台中固定一个直径为6.5m的球形铁笼,其中有一辆摩托车在球心共面的水平圆面上做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A. 摩托车受摩擦力、重力、弹力和向心力的作用B. 摩托车做圆周运动的向心力由弹力来提供C. 在此圆周运动中摩托车受到的弹力不变D. 摩托车受到水平圆面内与运动方向相同
8、的摩擦力【答案】B【解析】【详解】A项:摩托车受摩擦力、重力、弹力的作用,向心力是效果力,受力分析时不需要分析,故A错误;B、C、D项:摩托车受摩擦力、重力、弹力的作用,竖直方向重力与摩擦力平衡,所以摩擦力方向竖直向上,弹力提供向心力,所以弹力方向改变,故B正确,C错误,D错误。故应选B。7.右图是在玩“跳跳鼠”的儿童,该玩具弹簧上端连接脚踏板,下端连接跳杆,儿童在脚踏板上用力向下压缩弹簧,然后弹簧将人向上弹起,最终弹簧将跳杆带离地面,下列说法正确的是( )A. 从人被弹簧弹起到弹簧第一次恢复原长,人一直向上加速运动B. 无论下压弹簧的压缩量多大,弹簧都能将跳杆带离地面C. 人用力向下压缩弹簧
9、至最低点的过程中,人和“跳跳鼠”组成的系统机械能增加D. 人用力向下压缩弹簧至最低点的过程中,人和“跳跳鼠”组成的系统机械能守恒【答案】C【解析】【详解】A项:从人被弹簧弹起到弹簧第一次恢复原长,人先向上做加速运动,当人的重力与弹力相等时,速度最大,由于惯性人向上做减速运动,故A错误;B项:当下压弹簧的压缩量较小时,弹簧的拉伸量也较小,小于跳杆的重力时,跳杆不能离开地面,故B错误;C、D项:人用力向下压缩弹簧至最低点的过程中,人的体能转化为系统的机械能,所以人和“跳跳鼠”组成的系统机械能增加,故C正确,D错误。故应选C。8.在刚刚结束的18届雅加达亚运会中,中国女排毫无悬念地赢得了冠军,图为中
10、国队员比赛中高抛发球。若球离开手时正好在底线中点正上空3.49m处,速度方向水平且与底线垂直。已知每边球场的长和宽均9m,球网高2.24m,不计空气阻力。为了使球能落到对方场地,下列发球速度大小可行的是( )A. 15m/sB. 17m/sC. 20m/sD. 25m/s【答案】C【解析】【详解】设球离开手时的高度为H,网高为h,每边球场的长和宽均L球刚好过网时,由平抛运动知识有:竖直方向: 水平方向:解得:;球刚好落到对方的底边中点时,由平抛运动知识有:竖直方向:水平方向: 解得:所以要使球落在对方场地,球的初速度范围:故应选C。9.如图所示,一种清洗车辆用的手持式喷水枪,枪口横截面积为0.
11、4cm2,喷水速度为10m/s。当它工作时,估算水枪的平均功率约为(水的密度为110kg/m3)( ) A. 4WB. 20WC. 50WD. 200W【答案】B【解析】【详解】1s内水枪射出的水质量为sv,这部分水增加的动能为所以水枪的平均功率故应选B。10.如图所示,为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃通过一定机理带上同一种电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积。下列表述正确的是( )A. 到达集尘极的尘埃带正电荷B. 向集尘极迁移的尘埃电势能在减少C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D. 沿着带电尘埃迁移的方向电势越来越低【答案】B【解析】【分析】从静电除尘机理出发即可解题由于集电
12、极与电池的正极连接,电场方向有集尘板指向放电极而尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积,说明尘埃带负电负电荷在电场中受电场力的方向与电场方向相反。【详解】A项:尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积,说明尘埃带负电,A错误;B项:向集尘极迁移的尘埃电场力做正功,电势能减小,故B正确;C项:负电荷在电场中受电场力的方向与电场方向相反,C错误;D项:由于带电尘埃迁移的方向与电场方向相反,所以沿着带电尘埃迁移的方向电势越来越高,故D错误。故应选B。【点睛】本题考查是关于静电的防止与应用,要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例。11.如图所示,是研究安培力的演示仪,把正方形导线框挂在弹簧秤的下面,导
13、线框平面与纸面垂直。当闭合开关时,导线框外侧边的电流向上(如图所示),则下列说法正确的是( )A. 闭合开关时,弹簧秤的示数变小B. 闭合开关后,当滑动变阻器向右滑动时,弹簧秤的示数变大C. 若仅变换电源的正负极后,闭合开关,弹簧秤的示数变小D. 若仅把马蹄形磁铁重新放置,使开口向右,N极在上S极在下,线框将受到向左的安培力【答案】C【解析】【详解】A项:由图可知,磁场方向向左,线框下边中的电流方向向外,由左手定则可知,下边受到的安培力方向向下,所示弹簧秤示数增大,故A错误;B项:闭合开关后,当滑动变阻器向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻增大,通过线框的电流减小,线框下边受到的安培力减小,
14、弹簧秤示数减小,故B错误;C项:若仅变换电源的正负极后,线框下边中的电流方向向里,由左手定则可知,下边受到的安培力方向向上,所示弹簧秤示数变小,故C正确;D项:若仅把马蹄形磁铁重新放置,使开口向右,N极在上S极在下,由左手定则可知,下边受到的安培力方向向右,故D错误。故应选C。12.据科技日报2018年7月17日报道,上海中车公司生产的全球最大马力无人遥控潜水器近日在上海下线。该潜水器自重510 3kg,主要用于深海搜寻和打捞等。若在某次作业中,潜水器将 密度重物从3000m深的海底一起匀速提升到了海面,已知提升过程中潜水器的机械功率恒为180 kW,水对潜水器的浮力和阻力相互平衡, 影响可以
15、忽略不计,则提升的时间约为( )A. 0.5103sB. 1.0103sC. 1.5103sD. 2.0103s【答案】C【解析】【详解】由题可知,重物匀速运动,其速度为: 运动的时间为: 故应选C。13.某小组在试验汽车模型,该模型以蓄电池为驱动能源,驱动电机能够将输入功率的90%转化为牵引汽车模型前进的机械功率。该模型的总质量m=30kg,当它在水平路面上以v=18km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=5 A,电压U=30V。某地区地表的平均日照辐射度约为480W/m,若以太阳能为该模型的蓄电池供电,已知能量转化效率约为15,汽车受到太阳照射面积约为1m。以下说法正确的是( )A
16、. 该模型以v=18km/h速度行驶时,所受的阻力大小为30 NB. 该模型以v=18km/h速度行驶时,驱动电机的机械功率为150WC. 该模型若由太阳能直接供电,能以速度v=18km/h正常行驶D. 若该地一天的有效日照时间为8小时,充电一天可供该模型以v速度行驶约69.1km【答案】D【解析】【详解】A项:由公式,故A错误;B项:由题意可知,该模型以v=18km/h速度行驶时,驱动电机的机械功率为,故B错误;C项:由题意可知,太阳能提供的功率为:,该模型以v=18km/h速度行驶时的机械功率为135W,故C错误;D项:太阳能提供的能量为,所用的时间为:,运动的距离为:,故D正确。14.下
17、列说法正确的是( )A. 频率越高,振荡电路向外辐射电磁波的本领越大B. 高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色,这是光的偏振现象C. 玻璃中的气泡看起来特别明亮,这是光的干涉现象D. 雨后天晴,马路上油膜在阳光照耀下出现彩色,这是光的干涉现象【答案】AD【解析】【详解】A项:电磁波的能量与频率有关;振荡电路的频率越大,发射电磁波的本领越大,故A正确;B项:照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象,因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色,而膜的厚度是唯一的,所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头,一般情况下都是让绿光全部进入的,这种情况下,你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是淡紫色,故B
18、错误;C项:玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象而产生的,故C错误;D项:雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象,属于薄膜干涉,故D正确。故应选AD。15.关于近代物理,下列说法正确的是( )A. 卢瑟福由粒子散射实验建立了原子的核式结构模型B. 由可知,衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核质量C. 分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出,红光照射时,逸出的光电子的最大初动能较大D. 基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n=3激发态后,可能发射3种频率的光子。【答案】AB【解析】【详解】A项:卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,建立了原子的核式结构模型,故A正确;B项:由爱因斯
19、坦质能方程可知,衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核质量,故B正确;C项:别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出,由于紫色光的频率大,由:Ekm=h-W0可知,紫光照射时,逸出的光电子的最大初动能较大,故C错误;D项:基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n=3激发态后,当该原子向地能级跃迁时,可能的途径是:n=3n=2n=1,最多能发射2种频率的光子,故D错误。故应选AB。16.如图甲,介质中两个质点A和B的平衡位置距波源O的距离分别为1m和5m。图乙是波源做简谐运动的振动图象。波源振动形成的简谐横波沿图甲中x轴传播。已知t=4s时刻,A质点第一次运动到y 轴负方向最大位移处。下列判断正
20、确的是( )A. A质点的起振方向向上B. 该列简谐横波的波速为1m/sC. 该列简谐横波的波长为4mD. t=8s时,B质点正好经过平衡位置且振动方向向下【答案】ABC【解析】【详解】A项:各质点的起振方向与波源的起振方向相同,由图乙可知,波源的起振方向向上,故A正确;B项:由图乙可知,周期为4s,波先从O点传A再振动到波谷,所以波从O到A所用的时间为1s,由公式,故B正确;C项:由图乙可知,周期为4s,波速为1m/s,所以,故C正确;D项:波传到B点所用的时间为,B质点开始向上运动3s即四分之三周期到波谷处,故D错误。故应选ABC。二、实验题17.利用如图所示的装置“探究功与物体速度变化关
21、系”,小车在橡皮筋的作用下沿着木板滑行。实验中:(1)如图装置中的打点计时器要接下面的那种电源_。.(2)下图实验器材中,既能用于“探究做功与物体速度变化的关系”,还能用于“探究小车速度 随时间变化的规律”、“探究加速度与力、质量的关系”、“验证机械能守恒定律”等分组实验的是_。(3)为了平衡小车运动中受到的阻力,应该采用下面的 _方法。 A逐步调节木板的倾斜程度,使静止的小车开始运动 B逐步调节木板的倾斜程度,使小车在木板上保持静止 C逐步调节木板的倾斜程度,使夹在小车后面的纸带上所打出的点间隔均匀(4)按合理的方式进行实验时,下列三条纸带中哪一条是操作时可能得到纸带_。【答案】 (1).
22、B; (2). AD; (3). C; (4). C;【解析】【分析】小车在运动中受到摩擦力的作用,为了减小其影响可以采用摩擦力与重力的分力相抵消的方向。【详解】(1)由图可知,打点计时器为电火花计时器,所以应选用220V的交流电源,即选B;(2) 探究做功与物体速度变化的关系”,还能用于“探究小车速度 随时间变化的规律”、“探究加速度与力、质量的关系”、“验证机械能守恒定律”中由各自实验原理可知,不需要天平和秒表,需要打点计时器和刻度尺,故应选AD;(3) 为了平衡摩擦力的影响,在实验中可以将木板一端垫高,则小车受到的重力的分力可以与摩擦力平衡;则小车做匀速运动时,则摩擦力的影响可以取消,此
23、时,小车后面的纸带上的点应为均匀分布的,故应选C;(4)小车在橡皮筋的作用下先做加速运动,当橡皮筋恢复原长后,小车做匀速直线运动,所以得到的纸带中相邻两点间的距离先增大后均匀,故应选C。【点睛】本题考查做功和动能的关系,在解题时要注意实验的原理,由原理分析实验中采取的方法及措施。18.小明同学用伏安法测定额定电压为2.5V的小灯泡伏安特性曲线。(1) 图甲是连接好的实物电路图,在开关闭合前,小明同学又再次仔细检查了电路的连接,发现电路有误。请你帮他纠正错误 _ (任意写出两处即可)(2)为使测量尽量准确,滑动变阻器应选用图乙中的_(填“R1”或“R2”);(3)在纠正错误后,小明同学进行了多次
24、的实验,某次得到电压表的示数如图丙所示,则电压表的读数为 _V。(4)若小明在实验过程中,不知道应该采用电流表内接还是 外接,他于是两种接法各做了一次,根据数据,分别得到了伏安特性曲线“1”和“2”。则实验中误差较小的操作应选择曲线 _填“1”或“2”)【答案】 (1). 电源的正负两极对换;滑动变阻器应该选择分压式接法; (2). ; (3). 2.362.39; (4). 1;【解析】【详解】(1)电流应从电流表、电压表的正接柱流入,所以应将电源的正负两极对换,本实验中灯泡两端电压从零开始变化,所以滑动变阻器应改为分压式接法;(2) 滑动变阻器分压式接法中,滑动变阻器的总阻值应选较小的,故
25、应选R2;(3)由图可知,电压表的精确度为0.02A,所以读数为:2.39A;(4)由于灯泡电阻较小,为了减小误差,实验中应选用电流表外接,在电压表示数相同时,电流表外接时,电流表的示数较大,故应选1。三、计算题19.如图甲所示,一只蚂蚁在倾角为=37的大理石斜面上沿直线向上拖拉质量为m1g的食物。t0时刻从A点出发,若蚂蚁对食物拖拉的作用力F可以简化成按如图乙所示规律变化;第3 s末运动到B点时速度刚好为0,此时蚂蚁松开食物,食物下滑,第4s末食物刚好回到A点。已知食物与大理石面间的动摩擦因数0.7,sin37=0.6,cos37=0.8 (食物可视为质点,空气阻力忽略不计)。求:(1) A
26、、B间的距离及返回A点时速度的大小;(2) 若蚂蚁沿斜面向上拖拉食物时,食物对斜面的压力大小恒为310-3N,则拖拉过程拖拉力F的平均功率是多少?(3) 若在 A 点恰好有另外一只蚂蚁,遇到该下滑的食物时,立即施加给食物沿斜面向上的大小为110-3N的恒力,则食物在距离A点多远处方才停下?(忽略接触瞬间的碰撞影响,斜面足够长)【答案】(1) (2) (3) 【解析】【详解】(1)由牛顿第二定律有,下滑的加速度为:上拖过程AB的位移大小为:下落到A点的速度为:(2)由动能定理有:拖拉力F的平均功率为:(3)食物受到的合外力又 解得:。20.如图所示,半径为R的1/4光滑圆弧AB与水平线相切于B点
27、,O点为圆心,竖直线OB的右侧有方向水平向右的匀强电场。电场中有两个台阶,第一阶台阶 M1N1,第二阶台阶M2N2,已知BM1之间的高度差为H,台阶宽度为l、台阶间的高度差为h。台阶上铺有特殊材料,与之相碰的小球:带上正电,并在此后电量始终保持不变,其在电场中受到的电场力大小为0.5倍重力;水平方向的速度立即减为零,竖直方向速度变为原来的/2倍。原来小球不带电,已知 H=4h,R=3h。(1) 从A点静止下落的小球,能落在第一台阶M1N1上,则l至少应为多少个h;(2) 若小球由P点静止释放,经过B点时对轨道的压力为重力的1.8倍,令BOP=,求大小;(3) 调整小球释放的位置,若使落在台阶M
28、1N1中点弹起后,恰好又落到M2N2的中点,求从弹起到落回所经过的时间t及台阶宽度l与高度差h之间的关系;【答案】(1) (2) (3) 【解析】【详解】(1)由动能定理有:小球做平抛运动,由平抛运动的规律可知:竖直方向: 水平方向: 由以上三式解得:(2)由动能定理有:向心力公式:由牛顿第三定律 由以上各式解得: 所以;(3)小球落在台阶M1N1时竖直速度为:反弹时竖直速度为:在竖直方向上:解得: 在水平方向上小球受电场力,加速度为:根据运动学公式:解得:21.(1) 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,下列器材在实验中不必用到有_。 (2) 若在实验中用匝数N1400匝和N
29、2800匝的变压器,对应的电压测量数据如表所示。根据测量数据,下列说法正确的是_。AN1一定是原线圈 BN2一定是原线圈CN1可能是副线圈 DN2可能是副线圈(3) 实验室有一梯形玻璃砖,某同学想用“插针法”测定玻璃的折射率。玻璃砖有4个光学面A、B、C、D,如图所示,其中A、C两面相互平行,实验中该同学对入射面和出射面的认识正确的是_。A只能选用A、C两面B可以选用A、B两面C不能选用B、D两面(4) 该同学在选用A、C两面进行实验时,正确操作后,做出的光路图及测出的相关角度如图所示。此玻璃的折射率计算式为n= _ (用图中的 1、 2表示)。【答案】 (1). AC; (2). B; (3
30、). B; (4). ;【解析】【详解】(1)变压器不能选用直流电源,滑动变阻器可以改变电阻,所以不用A和C;(2)根据变压器的变压比和表格数据可知,由于变压器有一定的能量损失,所以N2一定为原线圈;(3) 用“插针法”测定玻璃的折射率中,任何两面都可以作为入射面和出射面,故只有选B;(4)由折射率可知,其中为入射角,为折射角,所以22.如图所示,两条相互平行的光滑金属导轨,相距l=0.2m,左侧轨道的倾斜角=30,右侧轨道为圆弧线,轨道端点间接有电阻R=1.5,轨道中间部分水平,在MP、NQ间有宽度为d=0.8m,方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B随时间变化如图乙所示。一质量为m=10g、
31、导轨间电阻为r=1.0的导体棒a从t=0时刻无初速释放,初始位置与水平轨道间的高度差H=0.8 m。另一与a棒完全相同的导体棒b静置于磁场外的水平轨道上,靠近磁场左边界PM。a棒下滑后平滑进入水平轨道(转角处无机械能损失),并与b棒发生碰撞而粘合在一起,此后作为一个整体运动。导体棒始终与导轨垂直并接触良好,轨道的电阻和电感不计。求:(1)导体棒进入磁场前,流过R的电流大小;(2)导体棒刚进入磁场瞬间受到的安培力大小;(3)导体棒最终静止的位置离PM的距离;(4)全过程电阻R上产生的焦耳热。【答案】(1)0.1A(2)0.04N(3)0.4m(4)0.042J【解析】【详解】(1)由法拉第电磁感
32、应定律可知:由闭合电路欧姆定律有:(2)a棒滑到底端时的速度为,由动能定理有:与b发生完全非弹性碰撞后的速度为 由动量守恒定律有:由于 此时磁场不再变化,电动势为: 所以安培力为:;(3)导体棒直到静止,由动量定理有:其中 s为导体棒在水平轨道上滑过的路程由以上各式解得s=2m,因此导体梆停在距离PM为0.4m处;(4)滑入磁场前有: 碰后有: 由以上各式解得:23.如图甲所示,M、N是相距为d=0.1 m竖直放置的平行金属板,板间有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B1=0.1 T。P、 Q为水平放置的两平行金属板,用导线将P与M、Q与N分别连接;A为绝缘挡板;C为平行于P和Q的荧光屏;A
33、、P、Q、C的中间各有一个小孔,所有小孔在同一竖直中轴线上。荧光屏C的上方有垂直于纸面向里、磁感应强度为B2=0.01 T的匀强磁场。现有大量的正负离子混合物,以某一相同的速度垂直于磁场竖直向上射入金属板MN之间,离子的比荷的绝对值均为C/kg。仅能在P与Q、M与N之间形成电场,极板间形成的电场均可视为匀强电场,且忽略电场的边缘效应,不计离子重力。(1) 判断金属板M的带电性质,并求出在N、M两板之间电场稳定后,电势差UNM与离子入射速度v之间的关系;(2) 若离子以v1=3.0105 m/s的速度射入磁场,在荧光屏上将出现由正、负离子形成的两个亮点,求两亮点到荧光屏小孔的距离之比;(3) 若离子以v2=1.0105 m/s的速度射入磁场,因某种原因,实际上离子通过C板上的小孔时会在竖直平面内形成一个发散角2(如图乙),所有离子速率仍相同。求荧光屏上亮点的长度x及同一时刻通过小孔的离子打到荧光屏上的最长时间差t。(已知=0.1415弧度,cos=0.99)【答案】(1) (2)/5 (3) 【解析】【详解】(1)由粒子的运动可知,M板带负电;电场稳定后有:(2)正负离子能通过MN板,则速度 在通过PQ之间后,正离子有:负离子有:因此打在灾光屏上到O点距离为:;由以上各式解得: (3)只有负离子通过小孔,稳定后极板间的电压为: 解得: 所以时间差为:。