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1、选择题 如图所示,水平固定的小圆盘A,带电量为Q,电势为零,从盘心处O由静止释放一质量为m,带电量为+q的小球,由于电场的作用,小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的c点,Oc=h,又知道过竖直线上的b点时,小球速度最大,由此可知在Q所形成的电场中,不能确定的物理量是[ ]

A.b点场强
B.c点场强
C.b点电势
D.c点电势
参考答案:BC
本题解析:速度最大时合力为0,据受力可得电场力,即可以确定b点场强,b点场强可以确定。由O到C列动能定理可知OC间电势差,即可确定c点电势,C点电势可以确定,反之b点电势和c点场强无法确定
点评:明确c点速度为零,可由动能定理判断,b点速度最大,在受力方面重力与电场力相等的特点
本题难度:简单
2、简答题 “头脑风暴法”是一种培养学生创新思维能力的方法.某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”,以“保护鸡蛋”为题,要求制作一个装置,让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不会摔坏.如果没有保护,鸡蛋最多只能从0.1m的高度落到地面而不会摔坏.一位同学设计了如图所示的装置来保护鸡蛋,用A、B两块粗糙的夹板夹住鸡蛋,鸡蛋下端离装置下端的距离为x=0.45m,夹板A和B与鸡蛋之间的滑动摩擦力都为鸡蛋重力的5倍.现将该装置从距地面某一高度由静止释放,装置在下落过程中始终保持竖直状态,与地面作用时间极短,落地后没有反弹.取g=10m/s2.求:
(1)鸡蛋如果不会摔坏,直接撞击地面的最大速度v;
(2)如果使用该保护装置,鸡蛋落地后不会 摔坏,该装置由静止释放时其下端离地面的最大高度H;
(3)为了使该装置从更高的地方由静止释放,鸡蛋落地后不会摔坏,请你至少提供一种可行而又简单的方法.
参考答案:(1)没有保护时,鸡蛋自由下落而不会摔坏,由动能定理得:
mgh=12mv2
v=
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,A1D是水平面,AC是倾角为45°的斜面,小物块从A点由静止释放沿ACD滑动,到达D点时速度刚好为零.将上述过程改作平抛运动,小明作了以下三次尝试,物块最终也能到达D点:第一次从A点以水平初速度v1向右抛出物块,其落点为斜面AC的中点B;第二次从A点以水平初速度v2向右抛出物块,其落点为斜面的底端C;第三次从A点以水平初速度v3向右抛出物块,其落点刚好为水平面上的D点.已知∠AA1C=90°,长度A1C=CD,物块与斜面、水平面之间的动摩擦因数均相同,经C点的速率不变.求
(1)物块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)初速度之比v1:v2:v3;
(3)物块落到B、C两点前瞬时速度vB、vC大小比值.

参考答案:(1)物块从A→C→D过程中,由动能定理得:
mgxACsin45°-μmgxACcos45°-μmgxCD=0,
解得:μ=xACsin45°xACcos45°+xCD=0.5;
(2)A→B:x1=v1t1y1=12gt21,
A→C:x2=v2t2y2=12gt22,
A→D:2x2=v3t3
y2=12gt23,
因tan45°=y1x1=y2x2,y2=2y1,
所以t1t2=1
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置.质量为m1、电量为+q1的A球和质量为m2、电量为+q2的B球穿过细杆(均可视为点电荷).t=0时A在O点以速度υ0向左做匀速运动,同时B在O点右侧某处以速度υ1也向左运动,且υ1>υ0.t=t0时B到达O点(未进入非匀强电场区域),A运动到P点,此时两电荷间距离最小.静电力常量为k.

(1)求0~t0时间内A对B球做的功;
(2)求杆所在直线上场强的最大值;
(3)某同学计算出0~t0时间内A对B球做的功W1后,用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差:
设0~t0时间内B对A球做的功为W2,非匀强电场对A做的功为W3,根据动能定理W2+W3=0,又因为W2=-W1PO两点间电势差U=
=请分析上述解法是否正确,并说明理由.
参考答案:(1)B球运动过程中只受A球对它的库仑力作用,当它运动到0点时速度跟A球相同为υ0.根据动能定理得:
? W=12mυ?20-12mυ12
(2)因为A球做匀速运动,t0时间内运动的位移x=υ0t0
此时的库仑力? F=kq1q2x2=Kq1q2υ?02t?02
因为A球始终做匀速运动,所以非匀强电场对它的作用力与B球对它的库仑力相平衡.
当B球到达O点时,两带电小球间的距离最小,库仑力最大.
因此,电场对A的作用力也最大,电场强度也最大.E=Fq1=kq2υ02t?02
(3)该同学的解法是错误的.?
因为B球向A球靠近的过程,虽然它们的作用力大小相等,但它们运动的位移不等,所以相互作用力所做的功W1、W2的大小不相等,即W2=-W1是错误的.?
答:(1)0~t0时间内A对B球做的功是12mv20-12mv21;
(2)杆所在直线上场强的最大值是kq2v20t20;
(3)该同学的解法是错误的.
因为B球向A球靠近的过程,虽然它们的作用力大小相等,但它们运动的位移不等,所以相互作用力所做的功W1、W2的大小不相等,即W2=-W1是错误的.
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上,相距为L,处于竖直向下的磁场中整个磁场由n个宽度皆为x0的条形匀强磁场区域1、2、…、n组成,从左向右依次排列,磁感应强度的大小分别为B、2B、3B、…、nB,两导轨左端MP间接入电阻R,一质量为m的金属棒ab垂直于MN、PQ放在水平导轨上,与导轨电接触良好,不计导轨和金属棒的电阻。
⑴对导体棒ab施加水平向右的力,使其从图示位置开始运动并穿过n个磁场区,求导体棒穿越磁场区1的过程中通过电阻R的电荷量q;
⑵对导体棒ab施加水平向右的恒力F0,让它从磁场区1左侧边界处开始运动,当向右运动距
时做匀速运动,求棒通过磁场区1所用的时间t;
⑶对导体棒ab施加水平向右的拉力,让它从距离磁场区1左侧x= x0的位置由静止开始做匀加速运动,当棒ab进入磁场区1时开始做匀速运动,此后在不同的磁场区施加不同的拉力,使棒ab保持做匀速运动穿过整个磁场区,求棒ab通过第i磁场区时的水平拉力Fi和棒ab在穿过整个磁场区过程中回路产生的电热Q。

参考答案:⑴
;⑵
;⑶
本题解析:
试题分析:⑴电路中产生的感应电动势
。通过电阻
的电荷量
。
导体棒穿过1区过程
。解得
(2)棒匀速运动的速度为v,则
设棒在前x0/2距离运动的时间为t1,则
由动量定律:F0 t1-BqL=mv;解得:
设棒在后x0/2匀速运动的时间为t2,则
所以棒通过区域1所用的总时间:
(3)进入1区时拉力为
,速度
,则有
。
解得
;
。进入i区时的拉力
。
导体棒以后通过每区都以速度
做匀速运动,由功能关系有

解得
。
本题难度:一般