24.(14分)
(1)当F1=11N时,物体加速向上运动
F1?mgsin37o?f?ma(2分)
当F2=1N时,物体加速向下运动
mgsin37o?F2-f?ma(2分)
在斜面上运动,垂直斜面方向
FN?mgcos37o(1分)
且f??FN(1分)
解得??0.5,m=1kg (2分)
(2)由静止释放物体,物体加速下滑,加速度为a1
mgsin37o?f?ma1(2分)
12a1t?l(2分) 2解得t=3s (2分) 25.(18分)
(1)如图所示,电子由A点进入第Ⅲ象限,此时空间存在-x方向的电场,设电子运动到B点用时为t 在x方向上
12at?L(1分) 2在-y方向上v0t?2L(1分)
设电场强度为E
eE?ma(1分)
2mv0解得E?(1分)
2eL在B点,电子速度为v,方向与y轴夹角为α,则
tan??at(1分) v0(1分)
v?v0cos?电子从C点到D点可以逆向看成从D点到C点的运动,此过程中只有电场,跟A到B的过程完全一样。由几何知识知道EC=L,OE=L。
从B到C,电子做圆周运动的半径为R
R?2L(1分) 2设磁感应强度为B
mv2(1分) evB?R解得B?2mv0eL(1分)
(2)到D点后,电子在磁场中运动的半径为r,半周期后运动到F点。
2mv0(1分) evB?r电子在磁场中运动周期跟速度大小无关
T?2?Rv或者T?2?rv0或者T?2?meB(1分)
到F点之后的运动,周期性重复从A-B-C-D-F的运动过程,第三次到y轴时位置是E点。
每次在电场中运动的时间为t1
t1?2Lv0(1分)
每次在磁场中运动的时间为t2
t2?T2(1分)
所以,从开始运动到第三次经过y轴的时间
t?3t1?2t2?(6??)L(1分) v0(3)把从B-C-D-F-E看成一个运动周期,每周期沿+y方向移动L。所以可以判断电子一定会经过坐标原点。(4分) 33.(15分)
(1)CDE (5分)
(2)初始状态,小物块和活塞处于平衡状态
p1S?p0S?mg(1分)
此时气缸中的气体
V1?hS(1分)
放上另一物块,两个小物块和活塞处于平衡状态时
p2S?p0S?2mg(1分)
此时气缸中的气体
4V2?hS(1分)
5取走两物块后,活塞平衡
p3?p0(1分)
此时气缸中的气体
V3?HS(1分)
对以上过程用玻意耳定律列方程得
p1V1?p2V2(1分) p1V1?p3V3(1分)
解得H?4h(2分) 334.(15分)
(1)2(2分);0.04(2分);x?(2)
①如图所示光路图由几何关系有
Acos?t(1分)。
tan??AB?CD (1分) dsin60o由折射定律n?(2分)
sin?解得 n?3 (1分)
②设在玻璃砖中的全反射临界角为C,由折射定律有
sin90o (1分) n?sinC在BC面上的入射角为β,由几何关系知道 β=60o>C(1分)
所以在BC面上发生全反射,直到玻璃砖的上表面F点,才开始有光线从中射出。 由折射定律有
n?此过程经历的时间为t
c(1分) vt?AD?DE?EF(1分)
v4d(2分)
t?
c