小车的加速度:aM?由:amt?v0?aMt 解得:t=1s
F??mg?0.5m/s2 M在开始1s内小物块的位移:s1?1amt2?1m 2(2)在开始1s末小物块速度:v?at?2m/s
在接下来的0.5s物块与小车相对静止,一起做加速运动且加速度:
a?F?0.8m/s2
M?m12at?1.1m 2两者达到相同的速度后,经过t=0.5 s的位移大小:s2?vt?14.解析:由于磁场匀速向右移动,棒和电阻R组成的回路磁通量减少,根据楞次定律,可知安培力F安方向水平向右,且安培力在这个过程中对导体棒做正功。 (1)当棒达到最大速度v2时,由法拉第电磁感应定律:有
E=BL(v1-v2) ①
感应电流:I=E/R ② 导体棒所受到的安培力:
B2L2(v1?v2)F安?BIL? ③
RB2L2(v1?v2)?f ④ 速度恒定时有:
R联立①②③④解得:v2?v1?fR ⑤ 22BL(2)由于导体棒速度恒定,故回路中感应电流恒定,则克服阻力做功即为在单位时间内克服阻力的功率:
P克阻?fv2?f(v1?fR)⑥ 22BLP电路E2B2L2(v1?v2)2f2R???22 ⑦ RRBL6?6615.⑴4.0?10C/kg 电场方向竖直向上 ⑵1.33?10m/s ⑶1.92?10s
解析:⑴粒子在圆环区域内恰好做匀速圆周运动,有 mg?qE
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解得
qg10??C/kg?4.0?106C/kg,电场方向竖直向上 ?6mE2.5?10⑵如图所示,根据几何关系可知
R12?r2?(R2?r)2
由洛伦兹力提供粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力,得
v2qvB?m
r联立解得v?1.33?106m/s
⑶粒子在磁场中运动的周期T?2?m qB根据几何关系知tan???r3,解得??,带电粒子经过一次磁场,然后偏转回到圆?6R134?,则 3心,在磁场中的圆心角是
4?4?m?1.05?10?6s 在磁场中运动的时间t1?3T?2?3qB在磁场外运动的时间t2?2R1?8.7?10?7s v则t?t1?t2?1.92?10?6s
λ
17.(1)ABC 解析:从图象中可以看出,波长为λ=4 m,周期T==0.4 s,A对;质
v点B、F是同处在波峰的两个点,它们的振动步调完全相同,在振动过程中位移总是相等,B对;各点的起振方向都一样,此时I点刚起振且起振方向沿y轴负方向,C对;当t=5.1 s时,x=10 m的质点处于负的最大位移处,D错;从图象中可以看出质点A、C、E、G、I在该时刻的位移都是零,由于波的传播方向是向右的,容易判断出质点A、E、I的速度方向是向下的,而质点C、G的速度方向是向上的,因而这五个点的位移不总是相同,E错. (2)解析:光路图如图所示,光线射到点C的入射角为i=30°
P A O B C M 由折射定律可得,n=
sini sinr对单色光甲,i甲=60° 对单色光乙,i乙=45°
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两种色光从OM面射出后的折射光线间的夹角θ= i甲- i乙=15°
18.(1)B 2 解析:原子跃迁时,不管是吸收还是辐射光子,其光子的能量都必须等于这两个能级的能量差。根据所给的数据可知,只有B选项的光子能被氢原子吸收。氢原子吸收该光子后跃迁到n=3能级,从n=3向低能级跃迁有两种情况:①从n=3直接跃迁到n=1,产生一种频率的光子;②从n=3先跃迁到n=2,再从n=2跃迁到n=1,共能产生两种频率的光子;综上所述,最多可能产生2种频率的光子。 (2)①m0v0-vm0v0-v ② mAmA+mBm0v0-v mA解析:①子弹射穿物体A过程的时间极短,由动量守恒得m0v0=m0v+mAvA 解得:vA=
②物体A在平板车B上滑行的过程中,因为地面光滑,且A、B最后相对静止,故A、B组成的系统水平方向动量守恒,有mAvA=(mA+mB)v共 解得:v共=
mAmA+mBvA=
m0v0-v mA+mB13