《高中物理典型例题集锦(四).》.doc

高中物理典型例题集锦(四) 40．如图所示，带正电的粒子以一定的初速度ｖ0沿中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为Ｌ，板间的电压为Ｕ，带电粒子的带电量为ｑ，粒子通过平行金属板的时间为Ｔ，不计粒子的重力，则［　　］Ａ．粒子在前Ｔ／2时间内，电场力对粒子做功为（1／4）ｑＵ Ｂ．粒子在后Ｔ／2时间内，电场力对粒子做功为（3/8）ｑＵ 图Ｃ．粒子在下落前ｄ／4和后ｄ／4内，电场力做功之比为1∶2 Ｄ．粒子在下落前ｄ／4和后ｄ／4内，通过的时间之比为1∶3 Ｂ．如图所示，三平行金属板ａ、ｂ、ｃ接到电动势分别为1、2的电源上，已知1＜2，在Ａ孔右侧有一带负电的质点，由静止释放后向右运动穿过B到达P点后再返回Ａ孔，则［　　］Ａ．只将ｂ板右移一小段距离后再释放该质点，质点仍运动到Ｐ点后返回 Ｂ．只将ｂ板右移一小段距离后再释放该质点，质点将达不到Ｐ点 Ｃ．只将ｂ板右移稍长距离后再释放该质点，质点能穿过C孔 Ｄ．若将质点放在C孔左侧由静止释放，质点将能穿过Ａ孔 Ｄ42．如图所示，Ｕ型线框ａｂｃｄ处于匀强磁场中，磁场的磁感强度为Ｂ，方向垂直于纸面向内．长度为Ｌ的直导线ＭＮ中间串有一个电压表跨接在ａｂ与ｃｄ上且与ａｂ垂直，它们之间的接触是完全光滑的．Ｒ为电阻，C为电容器，现令ＭＮ以速度ｖ0向右匀速运动，用U表示电压表的读数，ｑ表示电容器所带电量，Ｃ表示电容器电容．Ｆ表示对ＭＮ的拉力．设电压表体积很小，其中线圈切割磁感线对ＭＮ间的电压的影响可以忽略不计．则［　　］Ａ．Ｕ＝ＢＬｖ0　　Ｆ＝ｖ0Ｂ2Ｌ2／Ｒ Ｂ．Ｕ＝ＢＬｖ0　　Ｆ＝0 Ｃ．Ｕ＝0　　　　　Ｆ＝0 Ｄ．Ｕ＝ｑ／Ｃ　　 Ｆ＝ｖ0Ｂ2Ｌ2／Ｒ Ｃ43．密立根油滴实验如图所示：在电介质为空气的电容器中，观测以某速度送入的一个油滴，这油滴经过一会儿达到一个恒定的速度ｖ1，这时加上电场强度为Ｅ的匀强电场，再过一会儿达到另一恒定速度ｖ2．在这样短的时间内速度变为恒定，说明油滴受到　　　　　　　　　的作用，这个力的大小与速度成正比，可表示为ｋｖ（式中ｋ为常量）而方向与　　　　　　　　．设油滴质量为ｍ，电量为ｑ，写出这两种情况下的方程式①　　　　　　　　　；②　　　　　　　　　． 下面的表是通过这样的实验所测得的不同油滴所带电量ｑ值的一个实例：ｑ的测定值（单位：10－19Ｃ） 6．41 8．01 9．65 11．23 11．83 14．48 分析这些数据可知：　　　　　 （答案．空气阻力　速度方向相反　①ｍｇ－ｋｖ1＝0　②ｍｇ－ｋｖ2－ｑＥ＝0　小球的电量是1．6×10－19Ｃ的整数倍，故电荷的最小电量为1．6×10－19Ｃ） ．用长度相同，横截面积之比为2∶1的均匀铜导线制成的两个正方形线框Ｍ和Ｎ，使它们从同一高度自由下落，途中经过一个有边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，如图1所示．若下落过程中线框平面始终与磁场方向保持垂直，不计空气阻力，则Ｍ、Ｎ底边进入磁场瞬间的速度ｖＭ∶ｖＮ＝　　　　　　，加速度ａＭ∶ａＮ＝　　　　　，在穿过磁场的过程中，线框Ｍ、Ｎ内产生的热量ＱＭ∶ＱＮ＝　　　　　． （答案：1：1，1：1，2：1） ．现有一电阻箱，一个开关，若干根导线和一个电流表，该电流表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案（已知电流表内阻可忽略，电流表量程符合要求，电源内阻约为几欧）． 　 要求：①画出实验电路图； 　　②简要写出完成接线后的实验步骤； 　　③写出用测得的量计算电源内阻的表达式ｒ＝　　　　　　． 答案：（1）图略　（2）①使电阻箱阻值最大，合上开关S，调节电阻箱阻值为Ｒ1，记下电流表对应的刻度Ｎ1；②调节电阻箱阻值为Ｒ2，记下电流表对应的刻度Ｎ2；③计算出ｒ的值；④多侧几次；取ｒ的平均值；⑤断开Ｓ，拆除电阻，整理器材．（3）（Ｎ1Ｒ1－Ｎ2Ｒ2）／（Ｎ2－Ｎ1）．如图所示为一固定在水平面上长Ｌ的绝缘板，整个空间有一水平的匀强电场，板在右半部有一个垂直于纸面向外的匀强磁场．一质量为ｍ、带电量为ｑ的物体，从板的Ｐ端由静止开始在电场力的作用下向右运动．小物体与水平面间摩擦系数为μ，进入磁场区域后恰能作匀速运动．当物体碰到挡板Q后被弹回．若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁中仍能作匀速运动，离开磁场后作匀减速运动，并停在C点．设ＰＣ＝1／4Ｌ．求： 物体与挡板碰撞前后的速率ｖ1和ｖ2； 磁感应强度B的大小； （3）电场强度E的大小和方向． 解　物体从P静止开始运动进入磁场速度ｖ1，由动能定理得ｑＥ（Ｌ／2）－μｍｇ（Ｌ／2）＝（1／2）ｍｖ12，进入磁场匀速，由反弹后仍匀速可知，电荷带正电．电场强度方向水平向右；进入磁场匀速ｑＥ＝μ（ｍｇ＋ｑｖ1Ｂ）， 反弹后匀速ｍｇ＝ｑｖ2Ｂ 出磁场后到C点停止－μｍｇ（Ｌ／4）＝－（1／2）ｍｖ22；