題目列表(包括答案和解析)
相距
的虛線MP、NQ間有水平向右的勻強電場，將質量為
、電荷量
的帶電小球F從兩極板上方O點以
的初速度水平拋出，O點距離電場上端的高度
，小球恰好從電場上邊緣M處進入電場，并沿直線運動。有一與虛線 MP、NQ垂直的光滑絕緣的水平臺面，上面有用長為
的絕緣輕桿連接的兩個質量均為的帶電小球A和B組成的帶電系統，A球的帶電量為
,B球的帶電量為
。如圖所示，初始A和B分別靜止于虛線MP的兩側，且到MP的距離相同，若視小球為質點，不計輕桿的質量，g取10 m/s2,求：
（1）兩極板間的電場強度；
（2）B球剛進入電場時，帶電系統的速度大小；
（3）帶電系統在電場中運動的周期。
用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖10所示，斜槽與水平槽圓滑連接。安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙，記下重錘線所指的位置O。接下來的實驗步驟如下：
步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止滾下，并落在地面上。重復多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點圈在里面，認為其圓心就是小球落點的平均位置；
步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點，讓小球1從A點由靜止滾下，使它們碰撞。重復多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置；
步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度。
①在上述實驗操作中，下列說法正確的是___________
A．小球1的質量一定大于球2的質量，小球1的半徑可以大于小球2的半徑
B．將小球靜止放置在軌道末端看小球是否滾動來檢測斜槽軌道末端是否水平
C．小球在斜槽上的釋放點應該越高越好，可樣碰前的速度大，測量誤差會小
D．復寫紙鋪在白紙的上面，實驗過程中復寫紙可以隨時拿起看印跡是否清晰并進行移動
②以下提供的器材中，本實驗必需的有（ ）
A．刻度尺 B．游標卡尺 C．天平 D．秒表
③設球1的質量為m1，球2的質量為m2，MP的長度為l1，ON的長度為l2，則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為________________________，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。
④完成實驗后，實驗小組對上述裝置進行了如圖11所示的改變：（I）在木板表面先后釘上白紙和復寫紙，并將木板豎直立于靠近槽口處，使小球A從斜槽軌道上某固定點C由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；（II）將木板向右平移適當的距離固定，再使小球A從原固定點C由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡P；（III）把半徑相同的小球B 靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球A仍從原固定點由靜止開始滾下， 與小球B 相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡 M和 N；（IV）用刻度尺測量紙上O點到M、P、N 三點的距離分別為y1、y2、y3。請你寫出用直接測量的物理量來驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式： 。（小球A、B的質量分別為m1、m2）
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一、1、C2、C 3、B 4、C 5、BC 6、B 7、AD 8、D
二、實驗題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫圖連線。
9、（6分）__BE_ （3分） ____AD___（3分）
10、（12分）（1）如圖b（4分）
（2）由于RL2比RL1小得多，燈泡L2分得的電壓很小，雖然有電流渡過，但功率很小，不能發光。（4分）
（3）如圖c
解析：由于燈泡L2和L1額定電壓相同，燈泡L2功率大得多，故RL2比RL1小得多，燈泡L2分得的電壓很小，雖然有電流渡過，但功率很小，不能發光。（4分）
三、本大題共三小題共計54分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題．答案中必須明確寫出數值和單位
11、（16分）(1) 根據帶電小球A恰能做完整的圓周運動，因
，則小球能通過復合場中的最高點P（如圖）設經過軌道上的P點的速度為v，由小球A的重力和電場力的合力提供向心力有：
…………①（3分）
在圓周軌道的最低點彈簧將B、A兩球向左、右彈開，設彈開時A、B兩球的速度大小分別為vA、vB，由動量守恒有：
，即
…………②（3分）
小球A從圓周軌道的最低點運動到P的過程中，由動能定理有：
…③（2分）
由①②③求得：
(2)設BC碰后速度為v1 , B與C碰撞動量守恒
得v1=
BC整體減速,D球加速,當兩者速度相等時設為v2,彈簧最短,彈性勢能最大
得v2=
m/S ……⑤（3分）
EP m=
……⑥（3分）
12、（18分）（1）（6分）設球到D點時的速度為
，從釋放至D點，
根據動能定理
（3分）
對
球，根據動量守恒定律 
（2分）
解得
（1分）
（2）（6分）兩球進入復合場后，由計算可知
兩球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，軌跡示意圖如右圖所示（1分）
洛倫茲力提供向心力
（2分）
由圖可知
（2分）
解得
（1分）
（3）（6分）
系統損失的機械能
或
解得
13、（20分）⑴設勻速直線運動的速度為v0， ef有效切割長度為l，則電流：
，由于v0不變，所以I不變。或由平衡條件證明同樣給分（4分）
⑵由能量守恒，得：…
………………………（2分）
設彈簧形變量為x，由平衡條件，得： 2BIxtan30°= kx…………（2分）
解得 v0 = （2分） k = …（2分）
⑶ef越過O點后，與彈簧脫離，設導體棒最終停止位置距O點的距離為x0，某時刻回路中ef有效切割長度為L1，ef的速度為v，加速度為a，電流為I， 據牛頓第二定律，得：― BIL1= ma
電流 I = = 得： ― = ma……………………… (3分)
取一小段時間△t，速度微小變化為△v，回路面積微小增加為△S，則 ― △t = ma△t
即： ― ∑△t = ∑ma△t ―∑L1v△t = m∑a△t ―∑△S = m∑△v
― x02tan300= 0－mv0 (3分) 將 v0= 代入，得：x 0 = ―― (2分)
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