(4)根据实验电路分析电流表的分压与內电压相差不大,对内电阻的测量影响大。 本题考查了测电源电动势与内阻实验,选择了实验器材的选择与实验数据处理,要掌握实验器材的选择原则,要掌握应用图象法处理实验数据的方法。
17.【答案】解:(1)粒子在电场中的加速运动,根据动能定理有:????=2????2,
可得:??=√
2??????
1
;
??2??
(2)粒子在磁场中做圆周运动,??????=??, 可得??=??√
1
2??????
;
(3)粒子的运动轨迹如图所示:
根据几何知识可知:??=??????????, 可得:??=??√2??。
答:(1)粒子刚进入磁场时的速度v为√
2??????1
1
????
;
2??????
(2)粒子在磁场中做圆周的运动半径R为√
??(3)有界磁场的宽度d为√。
??2??
1
????
;
【解析】(1)粒子在电场中运动,根据动能定理求解粒子刚进入磁场时的速度v;
(2)粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,以此求解粒子做圆周运动的半径; (3)根据几何知识求解磁场的宽度d。
该题考查了带电粒子在电场和磁场形成的组合场中的运动,题目简单,解决该题需要熟记相关公式,能根据几何知识求解相关长度。
18.【答案】解:(1)物体受到重力、拉力F、地面的支持力和滑动摩擦力。竖直方向受力平衡,则有:(1)????????37°+????=????,解得:????=8??。
(2)水平方向,物体做匀加速直线运动,则有:?????????????????=????1,可得:??1=6??/??2
(3)撤去拉力时物体速度后,??=??1??=12??/??,撤掉拉力之后,物体在摩擦力作用下,做匀减速运动,??????=????2,得??2=5??/??2,可向前滑行的位移大小为:??=
??22??2
,带入得:??=14.4??。
答:(1)前2s内地面对物体的支持力大小为8N; (2)前2s内物体的加速度大小为6??/??2;
(3)撤掉拉力后,物体在水平面上向前滑行的位移为14.4??。
【解析】(1)分析物体的受力情况:物体受到重力、拉力F、地面的支持力和滑动摩擦力。竖直方向受力平衡,运用正交分解法求解支持力。
(2)运用正交分解结合牛顿第二定律求解加速度。
(3)撤掉力F,物体水平方向受到滑动摩擦力,应用牛顿第二定律与运动学公式可以求出滑行的位移。
本题考查了牛顿第二定律、运动学公式的综合应用,分析清楚物体的运动过程与受力情况是解题的前提,应用牛顿第二定律、运动学公式即可解题;第(3)问也可以应用动能定理求解。
19.【答案】解:(1)因为电荷的分布是稳定里的,所以任意时间t内,流过回路任意截面的电量是相同的,??1=??2=??3, 所以有:??1=??2=??3,
??
??
??
根据电流的定义式:??=?? 可证??1=??2=??3;
(2)根据电势差与电势的关系:??01=??0???1;??12=??1???2;??23=??2???3 相加可得:??01+??12+??23=??0???1+??1???2+??2???3=??0???3=??03; (3)??、在任意时间t内,通过这段导体任意截面的电量都为q,相当于有电量为q的自由电荷从导体的一端到了另一端。
设导体两端的电势差为U,则导体中的恒定电场对这些自由电荷的静电力做的功:??=????, 其中:??=????
可证:??=??????;
b、导线中的电场强度为??电场=??, 导线中全部电荷数为??=??????,
每个自由电荷受到的电场力为????=????电场=????, 恒定电场对导线中全部电荷的静电力为:??=??????????,
恒定电场对导线中全部电荷的静电力做的功:??=?????? 其中????????=?? 可证:??=??????。 答:证明见解析。
【解析】(1)因为电荷的分布是稳定里的,根据电流的定义式进行证明; (2)根据电势差与电势的关系证明;
(3)??、根据电场力做功的计算公式??=????证明;
b、根据电场强度与电势差的关系结合电流强度微观表达式、功的计算公式进行证明。 本题主要是考查恒定电流的定义式、电势差和电势的关系、电场力做功的计算公式以及电流的微观表达式,涉及的内容较多,关键是理解恒定电流的电场与静电场的联系。
20.【答案】解:(1)小球B自由下落H的速度为????
2
根据动能定理可得:??????=2??????
1
??
??
??
??
解得:????=√2???? 小球B与小球A碰撞过程动量守恒,取向下为正,则有:
??????+0=(??+??)??1 解得:??1=√3????;
2??
2
(2)小球A在O位置,弹簧被压缩??0,则 ??0=
??????
小球A与小球B共同体继续向下运动离O点的最大距离为????,根据机械能守恒定律可得:
11212(2??)??1+????0+2????????=??(??0+????)2 222由????=????0
22整理得:?????2??0?????3??0=0
解得:????=3??0,????=???0(舍去) 即:????=
3??????
;
2????
(3)由题意振动周期:??=2??√,又振幅??=2??0=
2??????
所以平衡位置在弹簧压缩2??0处,从碰撞后开始到再次回到O点的振动图象如图:
从O点开始到平衡位置经过的时间??1=3×4??=12?? 所求时间??=2??1+2??=3?? 解得:??=×2??√
32
2????1
2
111
=
4??3
√
2????
。
2
答:(1)小球B与小球A碰撞后瞬间一起向下运动的速度为√3????;
2??
(2)小球A被碰后向下运动离O点的最大距离
3??????
;
4??3
(3)小球A从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间√
2????
。
【解析】(1)根据动能定理求解小球B自由下落H的速度,根据动量守恒定律求解小球B与小球A碰撞后瞬间一起向下运动的速度;
(2)根据机械能守恒定律求解小球A被碰后向下运动离O点的最大距离;
(3)由题意可得两个小球的振动,画出两个小球再次达到O点过程中的振动图象,根据图象求解时间。
本题主要是考查动量守恒定律和简谐运动的周期公式,关键是掌握机械能守恒定律、动量守恒定律的应用方法,知道简谐运动的周期公式,能够根据运动过程计算时间。
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