題目列表(包括答案和解析)
據報道,我國第21次南極科考隊于2005年在南極考查時觀察到了美麗的極光,極光是由來自太陽的高能量帶電粒子流高速沖進高空稀薄大氣層時,被地球磁場俘獲的,從而改變原有運動方向,向兩極做螺旋運動,如圖1所示,這些高能粒子在運動過程中與大氣分子或原子劇烈碰撞或摩擦從而激發大氣分子或原子,使其發出有一定特征的各種顏色的光,由于地磁場的存在,使多數宇宙粒子不能達到地面而向人煙稀少的兩極偏移,為地球生命的誕生和維持提供了天然的屏障,科學家發現并證實,向兩極做螺旋運動的這些高能粒子的旋轉半徑是不斷減少的,這主要與下列哪些因素有關( )
A.洛倫茲力對粒子做負功,使其動能減小
B.空氣阻力做負功,使其動能減小
C.向南北兩極磁感應強度不斷增強
D.太陽對粒子的引力做負功
據報道,我國第21次南極科考隊于2005年在南極考查時觀察到了美麗的極光,極光是由來自太陽的高能量帶電粒子流高速沖進高空稀薄大氣層時,被地球磁場俘獲的,從而改變原有運動方向,向兩極做螺旋運動,如圖1所示,這些高能粒子在運動過程中與大氣分子或原子劇烈碰撞或摩擦從而激發大氣分子或原子,使其發出有一定特征的各種顏色的光,由于地磁場的存在,使多數宇宙粒子不能達到地面而向人煙稀少的兩極偏移,為地球生命的誕生和維持提供了天然的屏障,科學家發現并證實,向兩極做螺旋運動的這些高能粒子的旋轉半徑是不斷減少的,這主要與下列哪些因素有關( )
A.洛倫茲力對粒子做負功,使其動能減小
B.空氣阻力做負功,使其動能減小
C.向南北兩極磁感應強度不斷增強
D.太陽對粒子的引力做負功
1. BCD 2. BC 3.D 4.A 5. C
6. AD 7.C 8. CD 9. AB 10.BC
11.(1)CD(2)指零 指零 指零 左偏
12. 電極A與導電紙接觸不良
13. 解:(1)小球速度最大時,棒對它的彈力垂直于棒向下,受力分析如圖,沿桿方向,
,垂直桿方向:
,
聯立以上各式,得電磁學中的“場”.files/image248.gif)
所以:電磁學中的“場”.files/image250.gif)
(2)小球C從斜置的絕緣棒上由靜止開始運動,必須滿足條件
,而
即
,所以電磁學中的“場”.files/image258.gif)
14. 解:(1)根據牛頓第二定律
,根據庫侖定律
,
,解得電磁學中的“場”.files/image266.gif)
(2)當A球受到的合力為零即加速度為零時,動能最大,設此時A球與B點間的距離為R,則
,解得
。
15. 解:(1)、(2)如圖所示,設小球在C點的速度大小是
,對軌道的壓力大小為
,則對于小球由A
C的過程中,應用動能定理列出:
-0,在C點的園軌道徑向應用牛頓第二定律,有
,解得電磁學中的“場”.files/image282.gif)
(3)如圖所示,設小球初始位置應在離B點xm的
點,對小球由電磁學中的“場”.files/image284.gif)
D的過程應用動能定理,有:
,在D點的圓軌道徑向應用牛頓第二定律,有
,解得電磁學中的“場”.files/image291.gif)
16. 解:(1)F1為P1參與的運動而受到指向N端的洛倫茲力,其值為:
(其中
,為
的電量),
對應有指向N端的加速度:
(其中m為
的質量)
在管中運動會使它受到另一個向左的洛倫茲力,此力與管壁對
向右的力所抵消,
到達N端時具有沿管長方向的速度:電磁學中的“場”.files/image302.gif)
所以,
對紙平面的速度大小為: 電磁學中的“場”.files/image304.gif)
又因為
,故:電磁學中的“場”.files/image308.gif)
即:電磁學中的“場”.files/image310.gif)
所以
的比荷為:電磁學中的“場”.files/image312.gif)
(2)
從M端到N端經歷的時間為:電磁學中的“場”.files/image314.gif)
離開管后將在紙平面上做勻速圓周運動,半徑與周期分別為:電磁學中的“場”.files/image316.gif)
電磁學中的“場”.files/image318.gif)
經t1時間已隨管朝正右方向運動:電磁學中的“場”.files/image320.gif)
的距離
所以
離開N端的位置恰好為
的初始位置
經時間t1已知運動到如圖所示的位置S2走過的路程為電磁學中的“場”.files/image325.gif)
只能與
相碰在圖中的S處,相遇時刻必為
電磁學中的“場”.files/image327.gif)
且要求
在這段時間內恰好走過2R的路程,因此有
電磁學中的“場”.files/image329.gif)
即得:電磁學中的“場”.files/image331.gif)
所以:電磁學中的“場”.files/image333.gif)
17. 解:
……① 電磁學中的“場”.files/image337.gif)
由于重力和電場力平衡,電粒子在洛倫茲力作用下做圓周運動,小球平拋且碰時動量守恒,根據條件,碰后
反向
……①
另有
……②
解得
……③
對平拋:電磁學中的“場”.files/image347.gif)
解得電磁學中的“場”.files/image349.gif)
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