8.(09年天津卷)某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x＝Asin
，則質(zhì)點(diǎn)
A.第1 s末與第3 s末的位移相同
B.第1 s末與第3 s末的速度相同
C.3 s末至5 s末的位移方向都相同
D.3 s末至5 s末的速度方向都相同
答案：AD
解析：由關(guān)系式可知
，
，將t=1s和t=3s代入關(guān)系式中求得兩時(shí)刻位移相同，A對(duì)；畫出對(duì)應(yīng)的位移-時(shí)間圖像，由圖像可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同，B錯(cuò)；仍由圖像可知，3s末至5s末的位移大小相同，方向相反，www而速度是大小相同，方向也相同。故C錯(cuò)、D對(duì)。
14．(09年廣東物理)(2)(6分)圖為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個(gè)U形管A和B套在一起，A管兩側(cè)各有一小孔。聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率 的波。當(dāng)聲波分別通過(guò)A、B傳播到右側(cè)小孔時(shí)，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅 ；若傳播的路程相差一個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅 。
答案：(2)相等，等于零，等于原振幅的二倍。
解析：(2)聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)向上向下分別形成兩列頻率相同的波，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長(zhǎng)，則振動(dòng)相消，ww所以此處振幅為零，若傳播的路程相差一個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)加強(qiáng)，則此處聲波的振幅為原振幅的二倍。
12．(09年上海物理)ww彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標(biāo)原點(diǎn)，用手握住繩的左端，當(dāng)t＝0時(shí)使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在t＝0.25s時(shí)，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為___________cm/s，t＝___________時(shí)，位于x2＝45cm的質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過(guò)平衡位置。
答案：20，2.75
解析：由圖可知，這列簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以該波的波速
；從t=0時(shí)刻開始到N質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)需要時(shí)間
, www在振動(dòng)到沿y軸正向通過(guò)平衡位置需要再經(jīng)過(guò)
，所以當(dāng)t=(2.25+0.5)s=2.75s，質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過(guò)平衡位置。
14.(09年全國(guó)卷Ⅱ)下列關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)和簡(jiǎn)諧波的說(shuō)法，正確的是
A．媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期一定和相應(yīng)的波的周期相等
B．媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度一定和相應(yīng)的波的波速相等
C．波的傳播方向一定和媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向一致
D．橫波的波峰與波谷在振動(dòng)方向上的距離一定是質(zhì)點(diǎn)振幅的兩倍
答案：AD
解析：本題考查機(jī)械波和機(jī)械振動(dòng).介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和相應(yīng)的波傳播周期一致A正確.而各質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間作周期性的變化,但波在介質(zhì)中是勻速向前傳播的,所以不相等,B錯(cuò).對(duì)于橫波而言傳播方向和振動(dòng)方向是垂直的,C錯(cuò).根據(jù)波的特點(diǎn)D正確。
(09年北京卷)ww17．一簡(jiǎn)諧機(jī)械波沿x軸正方向傳播，周期為T，波長(zhǎng)為
。若在x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如右圖所示，則該波在t=T/2時(shí)刻的波形曲線為
答案：A
解析：從振動(dòng)圖上可以看出x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=T/2時(shí)刻處于平衡位置，且正在向下振動(dòng)，四個(gè)選項(xiàng)中只有A圖符合要求，故A項(xiàng)正確。
(09年上海物理)4．做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)不變，若擺球質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度減小為原來(lái)的1/2，則單擺振動(dòng)的
A．頻率、振幅都不變 B．頻率、振幅都改變
C．頻率不變、振幅改變 D．頻率改變、振幅不變
答案：C
解析：由單擺的周期公式
，可知，單擺擺長(zhǎng)不變，則周期不變，頻率不變；振幅A是反映單擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量大小的物理量，由
可知，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的動(dòng)能不變，因此振幅改變，所以C正確。
20．(09年全國(guó)卷Ⅰ)一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖如圖1所示，圖中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x=1.5m和x=4.5m。P點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖2所示。
在下列四幅圖中，Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像可能是
答案：BC
解析：本題考查波的傳播.該波的波長(zhǎng)為4m.,PQ兩點(diǎn)間的距離為3m..當(dāng)波沿x軸正方向傳播時(shí)當(dāng)P在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)而Q點(diǎn)此時(shí)應(yīng)處于波峰,B正確.當(dāng)沿x軸負(fù)方向傳播時(shí),P點(diǎn)處于向上振動(dòng)時(shí)Q點(diǎn)應(yīng)處于波谷,C對(duì)。
15．(09年北京卷)類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過(guò)歸類和比較，有助于掌握新知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率。在類比過(guò)程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處。某同學(xué)對(duì)機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是
A．機(jī)械波的頻率、波長(zhǎng)和波速三者滿足的關(guān)系，對(duì)電磁波也適用
B．機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
C．機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播
D．機(jī)械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波
答案：D
解析：波長(zhǎng)、波速、頻率的關(guān)系對(duì)任何波都是成立的，對(duì)電磁波當(dāng)然成立，故A選項(xiàng)正確；干涉和衍射是波的特性，機(jī)械波、電磁波都是波，這些特性都具有，故B項(xiàng)正確；機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成的，所以機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)而電磁波是交替變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)的傳播形成的，所以電磁波傳播不需要介質(zhì)，故C項(xiàng)正確；機(jī)械波既有橫波又有縱波，但是電磁波只能是橫波，其證據(jù)就是電磁波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象，而偏振現(xiàn)象是橫波才有的， D項(xiàng)錯(cuò)誤。故正確答案應(yīng)為D。
(二)必做題
15-20題為必做題，要求考生全部作答。
15.
(10分)某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”，如圖12，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器記錄小車通過(guò)A、B時(shí)的速度大小。小車中可以放置砝碼。
(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
①測(cè)量________和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；
②將小車停在C點(diǎn)，__________，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力及小車通過(guò)A、B時(shí)的速度。
③在小車中增加砝碼，或_______________，重復(fù)②的操作。
(2)表1是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和，|v22－v21| 是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量△E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所作的功。表格中△E3=__________，W3=________.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)根據(jù)表1，請(qǐng)?jiān)趫D13中的方格紙上作出△E-W圖線。
表1
數(shù)據(jù)記錄表
|
次數(shù) |
M/kg |
|v22－v21|
/(m/s)2 |
△E/J |
F/N |
W/J |
|
1 |
0.500 |
0.760 |
0.190 |
0.400 |
0.200 |
|
2 |
0.500 |
1.65 |
0.413 |
0.840 |
0.420 |
|
3 |
0.500 |
2.40 |
△E3 |
1.220 |
W3 |
|
4 |
1.000 |
2.40 |
1.20 |
2.420 |
1.21 |
|
5 |
1.000 |
2.84 |
1.42 |
2.860 |
1.43 |
[答案](1)①小車、砝碼
②然后釋放小車 ③減少砝碼
(2)0.600 0.610
[解析](1)略；(2)由各組數(shù)據(jù)可見規(guī)律
，可得△E3=0.600；觀察F-W數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上W=F/2=0.610;
(3)在方格紙上作出△E-W圖線如圖所示
16.(14分)某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率。所用的器材包括：輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測(cè)金屬絲、螺旋測(cè)微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等。
(1)他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾，金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)。請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并連接電路實(shí)物圖14
|
|
(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：
①正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關(guān)；
②讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；
③斷開開關(guān)，_________________，合上開關(guān)，重復(fù)②的操作。
(3)該小組測(cè)得電流與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此繪出了圖15的關(guān)系圖線，其斜率為________A-1·m-1(保留三位有效數(shù)字)；圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了______的電阻之和。
(4)他們使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖16所示。金屬絲的直徑是______。圖15中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是________,其數(shù)值和單位為___________(保留三位有效數(shù)字)�！ �
|
[答案]⑴電路圖如圖所示
⑵③讀出接入電路中的金屬絲的長(zhǎng)度
⑶1.63 電源的內(nèi)阻與電阻箱
⑷0.200mm 金屬絲的電阻率 1.54×10-7Ω·m
[解析]依據(jù)實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)量金屬絲的電阻率，電路圖如圖所示；電路實(shí)物圖如圖所示，依據(jù)閉合電路歐姆定律得
，參照題目給出的圖像可得
,可見直線的斜率
，可知斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是金屬的電阻率
，其數(shù)值和單位為1.54×10-7Ω·m；依據(jù)直線可得其斜率為1.63A-1·m-1，截距為
，則圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積為(
)；金屬絲的直徑是0.200mm。
17. (20分)
(1)為了清理堵塞河道的冰凌，空軍實(shí)施了投彈爆破，飛機(jī)在河道上空高H處以速度v0水平勻速飛行，投擲下炸彈并擊中目標(biāo)。求炸彈剛脫離飛機(jī)到擊中目標(biāo)所飛行的水平距離及擊中目標(biāo)時(shí)的速度大小。(不計(jì)空氣阻力)
(2)如圖17所示，一個(gè)豎直放置的圓錐筒可繞其中心OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點(diǎn)的高度為筒高的一半。內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊。求
1當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊靜止在筒壁A點(diǎn)受到的摩擦力和支持力的大��；
2當(dāng)物塊在A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且其受到的摩擦力為零時(shí)，筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。
[解析]：⑴炸彈作平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)炸彈脫離飛機(jī)到擊中目標(biāo)所飛行的水平距離為x,
聯(lián)立以上各式解得
設(shè)擊中目標(biāo)時(shí)的豎直速度大小為vy，擊中目標(biāo)時(shí)的速度大小為v
聯(lián)立以上各式解得
⑵①當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊靜止在筒壁A點(diǎn)時(shí)受到的重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡，由平衡條件得
摩擦力的大小
支持力的大小
②當(dāng)物塊在A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且其所受到的摩擦力為零時(shí)，物塊在筒壁A點(diǎn)時(shí)受到的重力和支持力作用，它們的合力提供向心力，設(shè)筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為
有
由幾何關(guān)系得 
聯(lián)立以上各式解得
18.
(15分)如圖18(a)所示，一個(gè)電阻值為R
，匝數(shù)為n的圓形金屬線與阻值為2R的電阻R1連結(jié)成閉合回路。線圈的半徑為r1 . 在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖18(b)所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0
. 導(dǎo)線的電阻不計(jì)。求0至t1時(shí)間內(nèi)
(1)通過(guò)電阻R1上的電流大小和方向；
(2)通過(guò)電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量。
[解析]⑴由圖象分析可知，0至
時(shí)間內(nèi) 
由法拉第電磁感應(yīng)定律有
而
由閉合電路歐姆定律有
聯(lián)立以上各式解得
通過(guò)電阻
上的電流大小為
由愣次定律可判斷通過(guò)電阻上的電流方向?yàn)閺腷到a
⑵通過(guò)電阻上的電量
通過(guò)電阻上產(chǎn)生的熱量
19．(16分)如圖19所示，水平地面上靜止放置著物塊B和C，相距
=1.0m 。物塊A以速度
=10m/s沿水平方向與B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右運(yùn)動(dòng)，并再與C發(fā)生正碰，碰后瞬間C的速度
=2.0m/s 。已知A和B的質(zhì)量均為m，C的質(zhì)量為A質(zhì)量的k倍，物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)
=0.45.(設(shè)碰撞時(shí)間很短，g取10m/s2)
(1)計(jì)算與C碰撞前瞬間AB的速度；
(2)根據(jù)AB與C的碰撞過(guò)程分析k的取值范圍，并討論與C碰撞后AB的可能運(yùn)動(dòng)方向。
[解析]⑴設(shè)AB碰撞后的速度為v1,AB碰撞過(guò)程由動(dòng)量守恒定律得
設(shè)與C碰撞前瞬間AB的速度為v2，由動(dòng)能定理得
聯(lián)立以上各式解得
⑵若AB與C發(fā)生完全非彈性碰撞，由動(dòng)量守恒定律得
代入數(shù)據(jù)解得 
此時(shí)AB的運(yùn)動(dòng)方向與C相同
若AB與C發(fā)生彈性碰撞，由動(dòng)量守恒和能量守恒得
聯(lián)立以上兩式解得
代入數(shù)據(jù)解得 
此時(shí)AB的運(yùn)動(dòng)方向與C相反
若AB與C發(fā)生碰撞后AB的速度為0，由動(dòng)量守恒定律得
代入數(shù)據(jù)解得
總上所述得 當(dāng)
時(shí)，AB的運(yùn)動(dòng)方向與C相同
當(dāng)時(shí)，AB的速度為0
當(dāng)
時(shí)，AB的運(yùn)動(dòng)方向與C相反
20．
(17分)如圖20所示，絕緣長(zhǎng)方體B置于水平面上，兩端固定一對(duì)平行帶電極板，極板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)E。長(zhǎng)方體B的上表面光滑，下表面與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.05(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同)。B與極板的總質(zhì)量
=1.0kg.帶正電的小滑塊A質(zhì)量
=0.60kg，其受到的電場(chǎng)力大小F=1.2N.假設(shè)A所帶的電量不影響極板間的電場(chǎng)分布。t=0時(shí)刻，小滑塊A從B表面上的a點(diǎn)以相對(duì)地面的速度
=1.6m/s向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，B(連同極板)以相對(duì)地面的速度
=0.40m/s向右運(yùn)動(dòng)。問(wèn)(g取10m/s2)
(1)A和B剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小分別為多少？
(2)若A最遠(yuǎn)能到達(dá)b點(diǎn)，a、b的距離L應(yīng)為多少？從t=0時(shí)刻至A運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，摩擦力對(duì)B做的功為多少？
[解析]⑴由牛頓第二定律
有
A剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小
方向水平向右
B剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)受電場(chǎng)力和摩擦力作用
由牛頓第三定律得電場(chǎng)力
摩擦力
B剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小
方向水平向左
⑵設(shè)B從開始勻減速到零的時(shí)間為t1，則有
此時(shí)間內(nèi)B運(yùn)動(dòng)的位移
t1時(shí)刻A的速度
，故此過(guò)程A一直勻減速運(yùn)動(dòng)。
此t1時(shí)間內(nèi)A運(yùn)動(dòng)的位移
此t1時(shí)間內(nèi)A相對(duì)B運(yùn)動(dòng)的位移
此t1時(shí)間內(nèi)摩擦力對(duì)B做的功為
t1后，由于
，B開始向右作勻加速運(yùn)動(dòng)，A繼續(xù)作勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們速度相等時(shí)A、B相距最遠(yuǎn)，設(shè)此過(guò)程運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，它們速度為v，則有
對(duì)A 速度
對(duì)B 加速度
速度
聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得
此t2時(shí)間內(nèi)A運(yùn)動(dòng)的位移
此t2時(shí)間內(nèi)B運(yùn)動(dòng)的位移
此t2時(shí)間內(nèi)A相對(duì)B運(yùn)動(dòng)的位移
此t2時(shí)間內(nèi)摩擦力對(duì)B做的功為
所以A最遠(yuǎn)能到達(dá)b點(diǎn)a、b的距離L為
從t=0時(shí)刻到A運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，摩擦力對(duì)B做的功為
。
(一)選做題
13、14兩題為選做題。分別考察3-3(含2-2)模塊和3-4模塊，考生應(yīng)從兩個(gè)選做題中選擇一題作答。
13．(10分)
(1)遠(yuǎn)古時(shí)代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進(jìn)步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法。“鉆木取火”是通過(guò) 方式改變物體的內(nèi)能，把 轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。
(2)某同學(xué)做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時(shí)后取出燒瓶，并迅速把一個(gè)氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來(lái)，如圖10。這是因?yàn)闊坷锏臍怏w吸收了水的 ，溫度 ，體積 。
[答案](1)做功，機(jī)械能；(2)熱量，升高，增大
[解析]做功可以增加物體的內(nèi)能；當(dāng)用氣球封住燒瓶，在瓶?jī)?nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)將瓶子放到熱水中，瓶?jī)?nèi)氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內(nèi)能，溫度升高，由理氣方程
可知，氣體體積增大。
14．(10分)
(1)在陽(yáng)光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會(huì)出現(xiàn)美麗的彩虹。彩虹是太陽(yáng)光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射，再折射后形成的。光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的
上，不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中
不同。
(2)圖11為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個(gè)U形管A和B套在一起，A管兩側(cè)各有一小孔。聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率 的波。當(dāng)聲波分別通過(guò)A、B傳播到右側(cè)小孔時(shí)，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅 ；若傳播的路程相差一個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅 。
[答案](1)界面，傳播速度；(2)相等，等于零，等于原振幅的二倍。
[解析](1)略；(2)聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)向上向下分別形成兩列頻率相同的波，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長(zhǎng)，則振動(dòng)相消，所以此處振幅為零，若傳播的路程相差一個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)加強(qiáng)，則此處聲波的振幅為原振幅的二倍。
12．
圖9是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列表述正確的是
A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
B．速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
C．能通過(guò)的狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越小
[答案]ABC。
[解析]由加速電場(chǎng)可見粒子所受電場(chǎng)力向下，即粒子帶正電，在速度選擇器中，電場(chǎng)力水平向右，洛倫茲力水平向左，如圖所示，因此速度選擇器中磁場(chǎng)方向垂直紙面向外B正確；經(jīng)過(guò)速度選擇器時(shí)滿足
,可知能通過(guò)的狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B，帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)則有
，可見當(dāng)v相同時(shí)，
，所以可以用來(lái)區(qū)分同位素，且R越大，比荷就越大，D錯(cuò)誤。
11．
如圖8所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為m、帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過(guò)程中，下列判斷正確的是
A．滑塊受到的摩擦力不變
B．滑塊到地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無(wú)關(guān)
C．滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下
D．B很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上
[答案]CD。
[解析]取物塊為研究對(duì)象，小滑塊沿斜面下滑由于受到洛倫茲力作用，如圖所示，C正確；N=mgcosθ+qvB,由于v不斷增大，則N不斷增大，滑動(dòng)摩擦力f=μN，摩擦力增大，A錯(cuò)誤；滑塊的摩擦力與B有關(guān)，摩擦力做功與B有關(guān)，依據(jù)動(dòng)能定理，在滑塊下滑到地面的過(guò)程中，滿足
，所以滑塊到地面時(shí)的動(dòng)能與B有關(guān)，B錯(cuò)誤；當(dāng)B很大，則摩擦力有可能很大，所以滑塊可能靜止在斜面上，D正確。
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