江苏省盐城市2016-2017学年高二下学期期末考试物理试题-含解析

①两车最近时乙的速度; ②此过程中甲车动量的变化量. 【答案】①

,得到

【解析】①由动量守恒定律可得负号表示方向与甲初速方向相反 ②动量的变化量

,负号表示方向与甲初速方向相反

四、计算题:本题共3小题,共计34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得分.有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位.

25. 如图所示,长20cm、宽18cm的线圈共100匝,电阻为10Ω.匀强磁场B分布在长10cm、宽8cm的矩形区域内,若磁感应强度B在0.3s内从1.5T均匀地减为零.求

(1)t=0时刻线圈的磁通量; (2)t=0.1s时线圈中感应电动势; (3)0.3s内该线圈中产生的热量. 【答案】(1)

【解析】(1)线圈的磁通量(2)产生的感应电动势为(3)产生的热量为

...

(2)4V(3)0.48J

26. 回旋加速器D形盒的半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B.一个质量了m、电荷量为q的粒子在加速器的中央从速度为零开始加速.

(1)求该回旋加速器所加交变电场的频率; (2)求粒子离开回旋加速器时获得的动能;

(3)有同学想利用该回旋加速器直接对质量为m、电量为2q的粒子加速.能行吗?行,说明理由;不行,提出改进方案. 【答案】(1)

(2)

(3)不行

【解析】试题分析:(1)带电粒子在回旋加速器中要实验回旋加速要求D形盒间电场的变化周期等于粒子在磁场中做圆周运动的周期,即

,所以

(4分)

(2)当粒子的轨道半径增大到等于D形盒半径时,粒子将飞出加速器,此时速度最大,所以当带电粒子离开回旋加速器时:所以

(4分)

与盒间电场变化的周期

(3) 质量为m、电量为2q的粒子在磁场中做圆周运动的周期

不同,所以不能用该回旋加速器直接对质量为m、电量为2q的粒子加速。改进方案: 方法一改变交流电的频率改为原的2倍

方法二改变磁场的磁感应强度改为原的一半 (4分) (说出一种方法即可)

考点:本题考查带电粒子在复合场中的运动,意在考查学生的综合分析能力。

27. 如图所示,质量为m,电荷量为q的两个带负电小球A、B用长为L的绝缘轻杆相连,放置在光滑绝缘水平面上.P、Q宽度为1.5L,该区域中分布着水平向左,大小为E的匀强电场.开始A、B系统对称地静止放在P点两侧,释放后,当A球经过P点时,匀强电场立刻反向且大小不变.求:带电小球

(1)A获得的最大加速度; (2)A进入电场前轻杆的弹力; (3)A、B系统最终状态获得的动能. 【答案】(1)(2)

(3)

【解析】(1)一个带电球在电场中,A、B系统:二个带电球全在电场中,A、B系统:所以加速度最大值(2)对整体分析:对B球分析:得到

,即

(3)过程一:加速进电场(正向电场)解得

即,

过程二:减速向右(反向电场)过程三:加速向左(反向电场)过程四:加速出电场(反向电场)所以

,解得...

,解得

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