//
=0.25 m/s(1分)
②铁块刚滑上B时铁块的速度为v1,此时A、B有共同速度为vA,
则mv0= mv1+(mA+mB) vA(1分)代入数据,解得v1=2.75 m/s. (1分) 四、计算题:本题共3小题,共计47分,解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
13、(15分)
(1)由题意可知,导体棒刚进入磁场的瞬间速度最大,产生的感应电动势最大,感应电
1流最大,由机械能守恒定律有mgh?mv12解得v1?2gh(1分)
2由法拉第电磁感应定律得E?BLv1(1分) 由闭合电路欧姆定律得I?E(1分) 2R联立解得I?BL2gh(1分),方向由a到b(1分) 2RX?v2t(2)由平抛运动规律
H?1gt2(2分)解得v2?X2g(1分) 2H由能量守恒定律可知整个电路中产生的焦耳热为
1212mgX2Q?mv1?mv2?mgh?(2分)
224H211mgX即电阻产生的热量为Q??Q?mgh?(1分)
228H//
//
(3)设导体棒通过磁场区域时整个回路的平均电流为I,用时?t 则通过导体截面电量q?I?t(1分)其中I?BLd(1分) 2RBLdE(1分)E?(1分)
?t2R综上q?
14.(16分)
(1)模型Ⅰ中,设电子和原子核的速度分别为v对于电子绕核的运动,根据库仑
ke2mv2定律和牛顿第二定律有2?(2分)
rr12ke2解得:EkⅠ?mv?(1分)
22r模型Ⅱ中,设电子和原子核的速度分别为v1、v2,电子的运动半径为r1,原子核的运动半径为r2。根据库仑定律和牛顿第二定律
221kemvke1对电子有:2?,解得Ek1=mv12?2r1(2分)
22rrr12221ke2对于原子核有:ke2=Mv2,解得Ek2=Mv2?2r2(2分)
22rrr22ke2ke2系统的总动能:EkⅡ=Ek1+ Ek2=2(r1?r2)?(1分)
2r2r即在这两种模型中,系统的总动能相等。(1分) (2)模型Ⅰ中,根据库仑定律和牛顿第二定律有
4?2mr3(2分) ke24?2,解得
T?m2rⅠ?ke2r2TⅠ模型Ⅱ中,电子和原子核的周期相同,均为TⅡ
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根据库仑定律和牛顿第二定律
2222ke4?对电子有 2?m2?r1, 解得r1?ke2TⅡ (1分) 24?rmrTⅡ2222Ⅱ对原子核有 ke?M4??r2, 解得r2?ke2T (1分) 222rTⅡ4?rM因r1+r2=r,将以上两式代入,可解得TⅡ?M?m(1分) Ⅰ(3)所以有 T?TⅡM4?2mMr3(1分) ke2(M?m)因为M>>m,可得TⅠ≈TⅡ,所以采用模型Ⅰ更简单方便。(1分)
115(16分)(1)由动能定理得:eU0=mv2(2分) 2 解得v?2eU0(1分) m(2)只要电子从ad边离开磁场,其运动的轨迹都为半圆,且运动时间相同,当电子与挡板下表面相切时轨迹的半径r1=2L,圆心为O1,如图所示,要使电子在磁场中的运动时间相等,必须满足:r // O2,由几何关系有: 22r22=(6L-r2)+(2L)(1分) 解得:r2=10L>3L(1分) 3即电子不可能绕过挡板最右端N点从ad边离开磁场,所以使电子在磁场中运动时间相同的电压的取值范围是:0 // r4=3L(1分) 2sMD=r4-L+r42-(2L)=(2+5)L(1分) 所以:ΔL=sCD=sMD-sMC=(5-1)L(1分) 欢迎访问“高中试卷网”——http://sj.fjjy.org //