四川省成都树德中学20xx-20xx学年上学期高二物理10月阶段性考试试卷含解析新人教版内容摘要:
( 1)小球的受力如图,根据合成法知: Ftanmg=, 得库仑力 F mgtan 根据库仑定律 22qF=kr, r 2Lsin 得: m g ta nq 2 L sink ( 2)小球的受力如图,根据合成法知: cos mgT 得 cosmgT 【考点】库仑定律;共点力平衡 1如图所示,一质量为 m.电荷量为 +q 的小球从距地面为 h 处,以初速度 v0水平抛出,在小球运动的区域里,加有与小球初速度方向相反的匀强电场,若小球落地时速度方向恰好竖直向下,小球飞行的水平距离为 L,小球落地时动能 EK= ,电场强度E= . 【答案】 mgh hqmgl 【解析】 由题意知小球以 v0 水平向右抛出后受到水平方向向左的电场力F qE 作用,以加速度 qEa m 做匀减速直线运动,小球落地后速度恰好竖直向下,说明水平方向的速度减为 0,小球有竖直方向只受重力作用,做自由落体运动,已知小球下落高度为 h,重力加速度为 g,则据 21h=gt2 得小球运动时间 2ht=g,小球竖直方向速度为yv gt 2gh= = 由于小球落地时,速度恰好竖直向下,即此时 yvv , 故小球落地时的动能 22Ky11E m v m v m g h22 = =; 在水平方向有: 21at L2 =,在竖直方向有: 21gt h2 = 所以有: aLgh=,即 gahl 又因为: qEam,所以: ma mgEq qhl 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动 ,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方 O点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度 V1从 M点沿斜面上滑,到达 N点时速度为零,然后下滑回到 M点,此时速度为 V2( V2<V1)。 若小物体电荷量保持不变, OM= ON,则小物体上升的最大高度为 _________,从 N到 M的过程中,小物体的电势能 ________________(填变化情况 ) 【答案】 22124vvg 先减小后增加 【解析】 设斜面倾角为 θ 、上升过程沿斜面运动的最大距离为 L。 因为 OM=ON,则 MN两点电势相等,小物体从 M到 N、从 N到 M电场力做功均为 0。 上滑和下滑经过同一个位置时,垂直斜面方向上电场力的分力相等,则经过相等的一小段位移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功,所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等、 并设为 W1。 在上滑和下滑过程,对小物体,摩擦力做功相等,则应用动能定理分别有:2f 1 11m g s in L W W m v2 和 2f 1 21m g s in L W W m v2 ,上两式相减可得2212vvh sin L4g 由 OM=ON,可知电场力对小物体先作正功后作负功,电势能先减小后增大。 【考点】动能定理的应用;库仑定律;电势能 14.如图所示,在直角坐标系的原点 O 处有一放射源,向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子。 在放射源右边有一很薄的挡板, 挡板与 xoy平面交线的两端 M、 N与原点 O 正好构成等腰直角三角形。 已知带电粒子的质量为 m,带电量为 q,速度为 υ , MN的长度为 L。 若在 y轴右侧加一平行于 x轴的匀强电场,要使 y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板 MN上,则电场强度 E0的最 小值为 __________ ,在电场强度为 E0时,打到板上的粒子动能为 ______________. 【答案】 24mvqL 252mv 【解析】 由题意知,要使 y 轴右侧所有运动粒子都能打在 MN 板上,其临界条件为:沿 y 轴方向运动的粒子作类平抛运动,且落在 M或 N点。 则 1MO39。 = L=vt2,加速度 0qEam, 211OO L at22 解得: 20 4mvE qL 由动能定理知 20k11q E L E m v22 ,解得: 2k 5E mv2 【考点】带电粒子在匀强磁场 中的运动;牛顿第二定律;向心力 三、计算题:要求每小题写出必要文字叙述和步骤,只有最后答案不给分,共 4小题, 15 题8分, 16题 10分, 17题 12分, 18题 14分。 15.( 8分)如图所示,在 E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道 QPN 与一水平绝缘轨道 MN连接,半圆形轨道平面与电场线平行, P为 QN圆弧的中点,其半径 R=40cm,一带正电 q=104C的小滑块质量 m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数 μ= ,位于 N点右侧,取 g=10m/s2,求: (1)要使小滑块恰能运动到圆 轨道的最高点 Q,则滑块应以多大的初速度 v0 向 (2)这样运动的滑块通过 P 点时对轨道的压力是多大。 【答案】 0v 7m/s NF 【解析】 (1)设小球到达 Q点时速度为 v,则 2mvmg qE R = 滑块从开始运动到达 Q点过程中: 22011m g 2 R q E 2 R m g q E x m v m v22 () 联立解得: 0v 7m/s (2)设滑块到达 P点时速度为 39。 v ,则从开始运动到 P点过程: 22 011q E m g x m g q E R m v m v22 ( ) ( ) 又在 P点时: 2N mvF R= 代入数据,解得: NF 【考点】动能定理;牛顿第二定律;向心力;电场强度 1( 10 分)如图所示,在空间中取直角坐标系 Oxy,在第一象限内平行于 y 轴的虚线 MN与 y轴距离为 d,从 y轴到 MN之间的区域充满一个沿 y轴正方向的匀强电场,场强大小为 E。 初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为 U 的电场加速后 ,从 y 轴上的 A 点以平行于 x轴的方向射入第一象限区域, A点坐标为( 0, h)。 已知电子的电量为 e,质量为 m,加速电场的电势差 U> Ed24h,电子的重力忽略不计,求: ( 1)电子从 A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间 t和离开电场区域时的速度 v; ( 2)电子经过 x轴时离坐标原点 O的距离 l。 【答案】 222v=2eU eE dm mU 22d hUl Ed 【解析】 ( 1)由 201eU= mv2, 得电子进入偏转电场区域的初速度0 2eUv m 设电子从 MN离开,则电子从 A点进入到离开匀强电场区域的时间0=d 2dmt v eU ; 22124Edy at。四川省成都树德中学20xx-20xx学年上学期高二物理10月阶段性考试试卷含解析新人教版
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