1.B2.C3.B
4.C5.D6.C7.D8.A、D9.C.D10.A、 D (2)3(3) k =
11.【答案】(1) AC
【详解】(1)小球在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动,所以12.【答案】
(1)
R2-R1
R3-R1
(2) C
(3)
a -R2-(R3-R1)
13.((1)分析粒子在磁场中的运动,可知粒子在磁场中做圆周运动的半径 r = R 粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力 qv 。 B =
mvo ①②解得
R
m = qBr
=1x10-4kg
(2)当平行板 M 、 N 间不加电压时,粒子在磁场中运动的周期 T =
27r_27m
qB
当平行板 M 、 N 间不加电压时,粒子在磁场中运动的时间 t =- T ②当平行板 M 、 N 间
加电压时,粒子在磁场中运动的时间
4 T ③粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为t2=-4=3
120°,由几何关系可知,粒子在磁场中运动的半径√3④粒子在磁场中做匀速圆周
r =
3
运动,洛伦兹力提供向心力 qvB =
m2
⑤粒子在电场中运动由动能定理可得
qU1Av=/m2-/ m
⑥联立解得
UAN = M ( V - V 。)20
V ~6.67V
2g
14.(1)对小球摆动到最低点的过程中,由动能定理 mgl --/ mvc -0①解得 v 。=4m/ s 在最低点,对小球由牛顿第二定律 F -- mg = m -②解得 m =0.20kg
(2)小球与物块碰撞过程中,由动量守恒定律和机械能守恒定律 nv 。= nnyj +Mv2①
1/mvg--/ mvi +/ aMs @
解得小球与物块碰撞后的瞬间,物块速度的大小为v2= m +。=4m/ s ③(3)若物块恰好运动到圆弧轨道的最低点,此时两者共速,则对物块与小车整体由水平方向动量守
恒Mv2=2MV,①由能量守恒定律﹣M2=/x2Mg+/4Mgs
解得 h =0.4③若物块恰好运动到与圆弧圆心等高的位置,此时两者共速,则对物块与
4/a
小车整体由水平方向动量守恒Mv2=2Mv,④由能量守恒定律
2Mt=-x2M++从 Mgs + MgR ⑤解得u2=0.25⑥综上所述物块与水平轨道间的动摩
擦因数 p 的取值范围为0.25≤μ<0.4⑦
15.(1)电场力对 B 的冲量为 I = Eq 't1①
小滑块的电场力
Eq '=0.2N
所以 B 在电场中匀速的时间为 t .=0.4s由 t
可知刚进电场时速度都为 v 。=1.5m/ s
AB 一起滑动 s 的过程,加速度 a 。= gsin 0=6m/53
根据。=2as④所以 s =
16
(2) B 在电场中匀速运动mgsin0+μmgcos0= qE ①解得 u =0.5滑板前端进入电场后做加速运动Mgsin0-μmgcos0= Max ②解得 ax =4m/ s ③所以板长
L =vo4+-a2=0.92m
B 出电场时, A 、 B 间已有相对位移Ax1= L - d =0.92-0.6=0.32m⑤(3) B 出电场时, A 、 B 间相对位移△ x :=0.32mB出电场后加速运动 a 。=gsin0+μμgcos0=10m/ sA 的电荷进入电场后 A 做匀速运动Mgsin0-μmgcos0- qE =0①速度为 vi = v + at =1.5m/ s +4x0.4m/ s =3.1m/ s 当 B 加速到等于 v ,伪 v ,= v 。+af2②解得t2=0.16s所以 B 出电场到加速到 v 、两者间的相对位 BAx =14
=0.128m3B不会从 A 上端滑落两者速度相等后
( M + m )gsin0- qE =( M + m ) a 解得 a .=3.3m/ s >gsin0-μgcos0=2m/ s
两者可以保持共速下滑,所以 A 上端出电场时两者速度相等;④以此类推当1≤ k ≤1.5时,两者共速后能保持共速,至 A 上端出电场时,两者速度相等,则 k =1.5时生热最小。当1.5< k ≤2时,两者速度相等后不能保持共速, A 上端出电场时,两者速度不相等。⑤ B 出电场后加速度a2=10m/ s
加速下滑, A 电荷进电场后Mgsin0-umgcos0-31qE= Ma 』
解得
an =-2m/ s
减速下滑到速度相等 v ==3.1-24,=1.5+10r,解得,=一 s 此过程相对位移为
ax =(3-15)⑦所以生热最小为 Q =μ mgcosd ( Ax ;+△ x )=~0034J8