电源,电路中开关S接“l”位置,使进入板间的粒子受力平衡,此时在板间某区域加上方向垂直于图面的、磁感应强度大小合适的匀强磁场(磁感应强度B只能在0~Bm(215)m范围内选取),使粒子恰好从b板的T孔飞出,求粒子飞出时速度方向与
(212)qtb板板面夹角的所有可能值(可用反三角函数表示)。
理科综合物理试题参考答案第Ⅰ卷(包括7小题,每小题6分,共42分)
1.D2.C3.D4.B5.A6.AC7.BC
f第Ⅱ卷(包括4小题,共68分)
8.(17分)(1)(6分)b,c,不在(2)(11分)①D、C②变大③关系图线如图④31
9.(17分)
R1V60050
40030
20010
O005010015020025030I2A
解:(1)设货物相对地心的距离为r1,线速度为v1,则
r1=R+h1
①
v1=r1ω
②
货物对地心的动能为
Ek
12
m1v12
③
联立①②③式
Ek
12
m1
2
R
h12
④
说明:①②③④式各1分
(2)设地球质量为M,人相对地心的距离为r2,相信加速度为a向,受地球的万有引力
为F,则
r2=R+h2
⑤
a向2r1
⑥
F
G
m2Mr2
⑦
GMgR2
⑧
设水平地板对人的支持力大小为N,人对水平地板的压力大小为N’,则
FNm2a向
⑨
N’=N
⑩
联立⑤~⑩式并代入数据得N’=115N
⑾
说明:⑥⑦⑧⑨式各2分,⑤⑩⑾式各1分
10.(17分)
解:设小物体P1在匀强磁场中运动的速度为v,受到向上的洛伦兹力为F1,受到的摩
擦力为f,则
F1=qvB
①
f=μmg-F1
②
由题意,水平方向合理为零
F-f=0
③
f联立①②③式,代入数据解得
v=4ms
④
说明:①③式各1分,②④式各2分
(2)设P1在G点的速度大小为vG,由于洛伦兹力不做功,根据动能定理
qErsi
mgr1
cos
12
mvG2
12
mv
⑤
P1在GH上运动,受到重力、电场力和摩擦力的作用,设加速度为a1,根据牛顿第二
定律
qEcosθ-mgsi
θ-μmgcosθ+qEsi
θ=ma1
⑥
P1与P2在GH上相遇时,设P1在GH运动的距离为s1,则
s1
vGt
12
a1t
2
⑦
设P2质量为m2,在GH上运动的加速度为a2,则
m2gsi
θ-μm2gcosθ+qEsi
θ=m2a2
⑧
P1与P2在GH上相遇时,设P2在GH运动的距离为s2,则
s2
12
a2t2
⑨
联立⑤~⑨式,代入数据得
s=s1+s2
⑩
s=056m
⑾
说明:⑦⑧⑨⑩式各1分,⑥⑾式各2分
11.(19分)
解:(1)设粒子在p板上做匀速直线运动的速度为v0,有
h=v0t
①
设发射装置对粒子做的功为W,由动能定律
W
12
mv02
②
联立①②式可得
mh2W
③
2t2
说明:①②式各2分,③式各1分
(2)S接“1”位置时,电源的电动势E0与板间电势差U有
r