即 F??mg ⑤ 所以 x?2.5m ⑥ (3)位移最大时,末速度一定为0 由动能定理可得
WF??mgs?0 ⑦
由图像可知,力F做的功为
W1F?2Fx?160J ⑧ 所以 s?16030?5.33m (用分数表示同样给分) ⑨
评分标准:②④⑤⑦⑧每式2分,①③⑥⑨每式1分
225.(18分)(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由qvv00B?mr
①
可得:B?0.1T ②
(2)分析可知,带电粒子运动过程如图所示, 由粒子在磁场中运动的周期T?2?rv ③ 0可知粒子第一次在磁场中运动的时间:t11?4T ④
t1??r2v ⑤
0粒子在电场中的加速度a?qEm ⑥ 粒子在电场中减速到0的时间:tv0mv02?a?qE ⑦ 由对称性,可知运动的总时间: t?2t?r1?2t2?v?2mv0qE ⑧ 0即t?5.14?10?7s ⑨
(3)由题意分析可知,当粒子沿着y轴两侧300
角射入时,将会沿着水平方向射出磁场区域,之后垂直虚线MN分别从P' 、Q'射入电场区,做类平抛运动,最终到达x轴的位置分别为最远位置P和最近位置Q。
○
10 由几何关系P'到x轴的距离y1?1.5r, ○
11 t2y13mr1?a?qE P'
最远位置P坐标为x3mr1?v0t1?v0qE ○
12 Q'
Q'到x轴的距离y2?0.5r ○
13 t22?2y?mraqE 最近位置Q坐标为xmr2?v0t2?v0qE ○
14 所以,坐标之差为?x?xxmr1?2?(3?1)v0qE ○
15 ?x?0.0732m ○
16 评分标准:①②每式2分,③④⑤⑥⑦⑧⑨○10○11○12○13○14○15○16每式1分。
33.(1)BCE (选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分) (2)i对左侧气体,由玻意耳定律得:
p0V0?pV ①
所以左侧气体体积 V?10L ② ii对右侧气体,体积为V??2V0?V?20L ③
压强与左侧相同,均为p, ④
由理想气体状态方程,得:
p0V0T?pV?T ⑤ 0由①解得:T=600K, ⑥
评分标准:①④⑤每式2分,②③⑥每式1分 34.(1)ACE (选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
(2)i由于M在PQ的中点,所以t?sv?0.75s ①
ii由于两列波波速、波长均相等,所以周期也相等, ②
T??v?1s,M点起振方向向下。 ③
从M开始振动起计时,M的振动方程为
y??4sin2?t(cm) ④
t?1.875?0.75?1.125s ⑤ 代入振动方程可得,y??22cm ⑥
评分标准:①式3分,④式2分,②③⑤⑥每式1分
1414035.(1)(ⅰ)6C?7N??1e; (ⅱ) 11460 (每空3分)
(2)i设A、B第一次碰撞后的速度大小分别为 vA1、vB1,取向右为正方向,对于A、B组成的系统,由动量守恒定律得:
mAv0?mAvA1?mBvB1 ①
B与挡板碰撞,因为没有机械能损失,所以B以原速率反弹,则第二次A、B碰撞前瞬间的速度大小仍然分别为vA1、vB1,设碰撞后的速度大小分别为vA2、vB2,
由题意知,vA2和vB2方向均向左,取向左为正方向,由动量守恒定律得:
mBvB1?mAvA1?mAvA2?mBvB2 ② 第一次碰撞过程中,设向右为正,对B,由动量定理可得
I?mBvB1?0?4N?s ③
方向向右 ④ ii第一次碰撞过程中,设损失的机械能为E,根据能量守恒定律得:
111222E?mAv0?mAvA1?mBvB1 ⑤
222解得:E?8J ⑥
评分标准:①②⑤每式2分,③④⑥每式1分。