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如圖所示，兩互相平行的水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ放在豎直平面內(nèi)，相距為L(zhǎng)=0.4m，左端接平行板電容器，板間距離為d=0.2m，右端接滑動(dòng)變阻器R （R的最大阻值為2Ω），整個(gè)空間有水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=10T，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面．導(dǎo)體棒C D與導(dǎo)軌接觸良好，棒的電阻為r=1Ω，其它電阻及摩擦均不計(jì)，現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的大小為F=2N的恒力作用，使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s²．求：
（1）拉力的最大功率是多大？
（2）當(dāng)滑動(dòng)觸頭在滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)且導(dǎo)體棒處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，一帶電量q=+1.0C質(zhì)量m=1.0kg的小球從平行板電容器左側(cè)沿兩極板的正中間以多大速度v入射能在兩極板間恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

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一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分，每小題有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)符合題意．全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，錯(cuò)選或不答的得0分．

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

二、實(shí)驗(yàn)題（22分）

13．（1）       ；  ⑵②            ③          

（3）①         ；②             ；③             

14．（1）        、          ； （2）        、        。

三、計(jì)算或論述題：本題共4小題，共66分．解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值的單位．

15、(1)（10分）

（2）（10分）

16．（14分）

17．（14分）

18．（15）

廣東省韶關(guān)市第一次調(diào)研考試（模擬）試卷

物理參考答案

一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分，每小題有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)符合題意．全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，錯(cuò)選或不答的得0分．

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

C

B

D

BC

D

AD

AB

BC

AD

BC

A

BD

13．（1）甲 (2分)； ⑵② ×100  ③

（3）① >(2分)；②靈敏電流計(jì)(2分)；③ 2(2分)

14．（1）減小、減小(4分) ； （2）2.0 、1.5  。

15、（1）解:（1）如果直接跳下來,人具有和自行車相同的速度,腳著地后,腳的速度為零,由于慣性,上身繼續(xù)向前傾斜,因此他可能會(huì)摔跤. （2分）

（2）男孩下車前后,對(duì)整體由動(dòng)量守恒定理有:(m₁+m₂+m₃)v₀=(m₁+m₂)v（2分）

v=4m/s  (  m1表示女孩質(zhì)量, m2 表示自行車質(zhì)量,    m3表示男孩質(zhì)量) （2分）

（3）男孩下車前系統(tǒng)的動(dòng)能

（3分）

     男孩下車后系統(tǒng)的動(dòng)能     （3分）

   男孩下車時(shí)用力向前推自行車,對(duì)系統(tǒng)做了正功,使系統(tǒng)的動(dòng)能增加了150焦耳. （2分

（2）解：根據(jù)題意，當(dāng)B與C剛脫離接觸的瞬間，C的水平速度達(dá)到最大，水平方向的加速度為零，即水平方向的合外力為零．由于小球此時(shí)僅受重力和桿子作用力，而重力是豎直向下的，所以桿子的作用力必為零．列以下方程：

mgsinθ=mv²/L，(3分)

v_x＝vsinθ，(2分)

v_c＝v_x，(1分)

mgL(1―sinθ)=mv²/2+Mv_c²/2(1分)

解以上各式得m/M＝1/4(4分)

16．解：(1)由v-t圖可知道，剛開始，t＝0時(shí)刻．線圈加速度為a＝v₀/t₁?

  此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε=ΔФ/Δt=ΔBL²/Δt，I=ε/R=ΔBL²/(ΔtR)

  線圈此刻所受安培力為F＝BIL＝BΔBL³/(ΔtR)＝ma，得到ΔB/Δt＝mv₀R/(B₀t₁L³)

  (2)線圈t₂時(shí)刻開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有兩種可能：

  a．線圈沒有完全進(jìn)入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)就消失，所以沒有感應(yīng)電流，回路電功率P＝0．(3分)

  b．磁場(chǎng)沒有消失，但線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)，盡管有感應(yīng)電流．所受合力為零，同樣做勻速直線運(yùn)動(dòng)P=ε²/R=(2ΔBL²/Δt)²/R=4m²v²₀R/(B₀²t₁²L²)

17．解：(1)開始砂輪給鐵板向前的滑動(dòng)摩擦力F₁＝μ₁F_lN＝0．3X100N＝30N．

    工作臺(tái)給平板的摩擦阻力F₂＝μ₂F_2N＝0．1X(100+l0X10)N＝20N．

    鐵板先向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)a=(F₁-F₂)/m=1m/s²

加速過程鐵板達(dá)到的最大速度v_m=ωR=5X0．4m／s＝2m／s．

    這一過程鐵板的位移S_l＝v_m/2a=2m<2．8m

    此后砂輪給鐵板的摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力F_l^，，F(xiàn)_l’＝F₂，鐵板將做勻速運(yùn)動(dòng)．

    即整個(gè)過程中鐵板將先做加速度a＝lm／s²的勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做v_m＝2m／s的勻速運(yùn)動(dòng)(只要上面已求出，不說數(shù)據(jù)也得分)(7分)

    (2)在加速運(yùn)動(dòng)過程中，由v_m=at₁得t₁＝2s，

    勻速運(yùn)動(dòng)過程的位移為s₂＝L―s₁＝0．8m由s₂＝vt₂，得t₂＝0．4s．

    所以加工一塊鐵板所用的時(shí)間為T＝t₁+t₂＝2．4s．(4分)

    (3)E＝ΔE_k+Q₁+Q₂＝136J．(4分)

18．(15分)解：(1)設(shè)帶電粒子從A點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域，A點(diǎn)坐標(biāo)為(x、y)，粒子旋轉(zhuǎn)的半徑為R，旋轉(zhuǎn)的圓心在C點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)圓心角為α，則x＝一a+Rsinα，y= R―Rcosα，(4分)

    解得(x+a)²+(y一R)²＝R²．(2分)

  可見，所加磁場(chǎng)的邊界的軌跡是一個(gè)以(一a，R)為圓心，半徑為R＝mVo／Bq的圓．該圓位于x軸上方且與P₁點(diǎn)相切．(1分)

    (2)根據(jù)對(duì)稱性可得出在P₂處所加的磁場(chǎng)最小區(qū)域也是圓，(1分)

    同理可求得其方程為(x-a)²+(y一R)²＝R² (2分)

圓心為(a，R)，半徑為R＝mVo／Bq，該圓位于x軸上方且與P₂點(diǎn)相切；(2分)  

    根據(jù)左手定則判斷，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里；(1分)

    沿圖示v₀方向射出的帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示．(2分)

19、（17分）

物體A滑上木板B以后，作勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度

    ①--------------------------------------------（1分）

木板B作勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為，由牛頓第二定律，有：

     ②------------------------------------------（2分）

A不從B的右端滑落的臨界條件是A到達(dá)B的右端時(shí)，A、B具有共同的速度，

由位置關(guān)系，有     ③----------------------------（2分）

運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，有     ④-------------------------------（2分）

由①③④式，可得　⑤---------------------------------（1分）

由②⑤式，得

   ⑥--------------------------------------（2分）

代入數(shù)值，得------------------------------------------------（1分）

若F＜1N，則A滑到B的右端時(shí)，速度仍大于B的速度，于是將從B上滑落，所以F必須大于等于1N。

當(dāng)F較大時(shí)，在A到達(dá)B的右端之前，就與B具有相同的速度，之后，A必須相對(duì)B靜止，才能不會(huì)從B的左端滑落。---------------------------------------（1分）

當(dāng)A相對(duì)B靜止時(shí)，由牛頓第二定律

對(duì)A、B的整體，設(shè)加速度為，有--------------------（1分）

對(duì)A有------------------------------------------------（1分）

聯(lián)立解得  ------------------------------------------------（1分）

若F大于3N，A就會(huì)相對(duì)B向左滑下。--------------------------------（1分）

使A不致于從B上滑落，力F應(yīng)滿足的條件是：--------------（1分）