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1、计算题 如图所示,质量为mA=2kg的木块A静止在光滑水平面上。一质量为mB= 1kg的木块B以某一初速度v0=5m/s沿水平方向向右运动,与A碰撞后都向右运动。木块A 与挡板碰撞后立即反弹(设木块A与挡板碰撞过程无机械能损失)。后来木块A与B发生二次碰撞,碰 后A、B同向运动,速度大小分别为0.9m/s、1.2m/s。求:

①第一次A、B碰撞后,木块A的速度;
②第二次碰撞过程中,A对B做的功。
参考答案:1)vA1=2m/s? 2)0.22J
本题解析:
(2)(i)设A、B第一次碰撞后的速度大小分别为 vA1、vB1,去向右为正方向,则由动量守恒定律得mBv0=mA vA1+mBvB1 ?
A与挡板碰撞反弹,则第二次A、B碰撞前瞬间的速度大小分别为vA1、vB1,
设碰撞后的速度大小分别为vA2、vB2,取向左为正方向,
由动量守恒定律可得mAvA1-mBvB1=mAvA2+mBvB2 ?
联立解得vA1=2m/s,vB1=1 m/s?
(ii)设第二次碰撞过程中,A对B做的功为W,根据动能定理W=
mBvB22-
mBvB12=0.22J
本题难度:一般
2、计算题 坐标原点O处有一点状的放射源,它向xOy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子,α粒子的速度大小都是v0,在0<y<d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,场强大小为
,其中q与m分别为α粒子的电荷量和质量;在d<y<2d的区域内分布有垂直于xOy平面的匀强磁场.ab为一块很大的平面感光板,放置于y=2d处,如图所示.观察发现此时恰无粒子打到ab板上.(不考虑α粒子的重力)

(1)求α粒子刚进入磁场时的动能;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)将ab板平移到什么位置时所有粒子均能打到板上?并求出此时ab板上被α粒子打中的区域的长度.
参考答案:(1)
;(2)
;(3)
; (3)
;
本题解析:(1)根据动能定理:Eqd=
mv2-
mv
,则末动能为Ek=
mv2=Eqd+
mv
=2mv
.
(2)根据(1)中结果可知v=2v0,对于沿x轴正方向射出的粒子进入磁场时与x轴正方向夹角θ=
,其在电场中沿x轴方向的位移x1=v0t=
.该粒子运动轨迹如图所示,根据几何知识可知:若该粒子不能打到ab板上,则所有粒子均不能打到ab板上,因此该粒子轨迹必与ab板相切,其圆周运动的半径满足关系式d=r+rcos 60°,则r=
d,又根据洛伦兹力提供向心力Bqv=
,可得

(3)根据几何知识可知,沿x轴负方向射出的粒子若能打到ab板上,则所有粒子均能打到ab板上.其临界情况就是此粒子轨迹恰好与ab板相切.

由图可知此时磁场宽度应为原来的
,即当ab板位于y=
d的位置时,恰好所有粒子均能打到板上,且ab板上被打中区域的长度为L=2x1+r=
.
本题难度:一般
3、选择题 如图,三个面积相等的金属板平行、正对放置。AB板间距为BC板间距的两倍。B板接地,A板电势为
1,C板电势为
2.AB板间电场强度为E1,BC板间电场强度为E2。一正电荷(重力不计)从离A板很近处由静止释放,穿过B板的小孔到达C板时速度恰好为零。下列说法正确的是

A.
1 =
2
B.
1 =2
2
C.E1 =E2
D.E1 =2E2
参考答案:A
本题解析:过程中电场力做功之和为零,根据动能定理可得:
,故
,CD错误,
可得,故
,A正确,B错误,
点评:电场力做功两种表达式
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,AB是某电场中的一条电场线。若有一电子以某一初速度,仅在电场力的作用下,沿AB由A运动到B,其速度图象如下图所示,下列关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势
的判断正确的是:


[? ]
A.EA>EB
B.EA<EB
C.
D.
参考答案:AC
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图6所示,长度为L=1m的细绳一端固定于O点,另一端竖直悬吊一个50kg的小球,若用水平恒力F=500N拉小球,当悬绳拉到竖直方向成300角时,撤去拉力F。(g=10
)求:
(1)小球摆回到最低点时,绳的;拉力是多少?
(2)小球能摆到多大高度?
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)设小球摆回到最低点的速度为v,绳的拉力为T,从F开始作用到小球返回到最低点的过程中,运用动能定理有
,在最低点根据牛顿第二定律有
,
(2)设小球摆到的最高点与最低点相差高度为H,对全过程运用动能定理有
,
。
本题难度:简单