1、简答题 电子扩束装置由相邻的电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电场由两块水平平行放置的长为l相距为d的导体板组成,如图甲所示.大量电子(其重力不计,质量为m、电荷量为e)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地水平向右从两板正中间射入偏转电场.当两板不带电时,电子通过两板之间的时间均为2t0,当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、最大值恒为U0的电压时,所有电子均可射出偏转电场,并射入垂直纸面向里的匀强磁场,最后打在磁场右侧竖直放置的荧光屏上.磁场的水平宽度为s,竖直高度足够大.求:
(1)加速电场的电压
(2)电子在离开偏转电场时的最大侧向位移;
(3)要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为多大?

参考答案:(1)电子离开加速电场时的速度为 v0=l2t0
在加速电场中,由动能定理得 eU=12mv20
得U=ml28et20
(2)要使电子的侧向位移最大,应让电子从0、2t0、4t0…等时刻进入偏转电场
由牛顿第二定律得? eU0d=ma
类平抛运动过程侧向位移? y′1=12at20=eU0t202md,vy′=at?0=eU0t?0md
匀速直线运动侧向位移? y′2=vyt0=eU0t20md
故最大侧向位移y=y′1+y2=3eU0t202md
(3)设电子从偏转电场中射出时的偏向角为θ,要电子垂直打在荧光屏上,则电子在磁场中运动半径应为:R=s?sinθ
设电子从偏转电场中出来时的速度为v,垂直偏转极板的速度为vy,则电子从偏转电场中出来时的偏向角为:sinθ=vyvt
式中?vy=U0edmt?0
又Bev=mv2R
由上述四式可得:B=U0t0?ds
答:(1)加速电场的电压是ml28et20;
(2)电子在离开偏转电场时的最大侧向位移3eU0t202md;
(3)要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为U0t0ds.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 质量M=1kg的物体,在水平拉力F的作用下,沿粗糙水平面运动,经过位移4m时,拉力F停止作用,运动到位移是8m时物体停止,运动过程中EK-S的图线如图所示。求:

(1)物体的初速度多大?
(2)物体和平面间的摩擦系数为多大??
(3)拉力F的大小?(g取10m/s2)?
参考答案:(1)v0=2m/s? (2) 0.25 (3)F="4.5N"
本题解析:(1)由图可知
,解得v0=2m/s
(2) 撤去F后由动能定理得:
,由图可知
=10J,s2= 4m.解得
=0.25;
(3)开始从力F作用到停止的过程中,由动能定理得
代入数值可得:F=4.5N
本题难度:简单
3、选择题 我国著名的体操运动员童非,首次在单杠项目上实现了“单臂大回环”:用一只手抓住单杠,伸展身体,以单杠为轴做圆周运动,设童非的质量为65 kg,那么在完成“单臂大回环”的过程中,童非的单臂在最低点能够承受的拉力至少约为(忽略摩擦和空气阻力,g取10 m/s2)
[? ]
A.1 300 N
B.2 600 N
C.3 250 N
D.3 900 N
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,平直木板AB倾斜放置,板上的P点距A端较近,小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小。先让物块从A 由静止开始滑到B,然后,将A着地,抬高B,使木板的倾角与前一过程相同,再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较,下列说法中一定正确的有

[? ]
A.物块经过P点的动能,前一过程较小
B.物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量,前一过程较少
C.物块滑到底端的速度,前一过程较大
D.物块从顶端滑到底端的时间,前一过程较长
参考答案:AD
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端,已知小物块的初动能为E,它返回到斜面底端的速度为v,克服摩擦力做功为E/2,若小物块以2E的初动能冲上斜面,则有(? )
①返回斜面底端时的动能为3E/2
②返回斜面底端时的动能为E?
③返回斜面底端时的速度大小为
④小物块两次往返克服摩擦力做功相同
A.①④正确
B.②③ 正确
C.① ③正确
D.只有② 正确
参考答案:B
本题解析:(1)冲上斜面和返回到斜面底端两过程中克服摩擦阻力做功相等;
(2)初动能增大后,上升的高度也随之变大,可根据匀减速直线运动的速度位移公式求出上升的位移,进而表示出克服摩擦力所做的功;
(3)对两次运动分别运用动能定理即可求解.
解:以初动能为E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得:
①
设以初动能为E冲上斜面的初速度为V0,则以初动能为2E冲上斜面时,初速度为
,加速度相同,
根据2ax=V2-V02可知第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍,所以上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,整个上升返回过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,即为E.
以初动能为2E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得:
②,
所以返回斜面底端时的动能为E,故A错误,B正确;
C、由①②得:
,故C正确,
D、第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍,
所以上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,整个上升返回过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,故D错误.
故选B.
点评:本题难度较大.考查功能关系.该题考查了动能定理的直接应用,注意以不同的初动能冲上斜面时,运动的位移不同,摩擦力做的功也不同.
本题难度:一般
He that regards not a penny, will lavish a pound. 小钱不节省,大钱必乱花.