四.解答题,共
4
小题,共
47
分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.
只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位
.
并将解答
填写在答题卡对应的方框中.
14.(12 分)如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面方向射入
偏转电场,并从另一侧射出。已知电子质量为 m,电荷量为 e,加速电场电压为 U
0
,偏转电
场可看做匀 强电场,极板间电压为 U,极板长度为 L,板间距为 d。忽略电子所受重力。
(1)求电子进入偏转电场时初速度 v
0
的大小;
(2)求电子射出偏转电场时在垂直板面方向的偏转距离 Δy;
(3)分析物理量的数量级,是解决物理问题的
常用方法。在解决(2)问时忽略了电子所受重力,
请利用下列已知数据分析说明其原因。已知
,g=10m/s
2
。
15.(12 分)如图所示,已知电源电动势 E=25V,内阻 r=1Ω,固定电阻 R=5Ω。闭合
开关 S,铭牌“6V,9W”的灯泡 L 正常工作,小型直流电动机 M 正常运转。已知 M 的线圈
电阻 r
M
=2Ω。求:
(1)电路中的工作电流 I;
(2)电动机 M 的电压 U
M
;
(3)电动机的机械功率 P
机
。
16
.(
12
分)如图所示,两相同平行金属导轨间的距离
L=0.40m
,金属导轨所在的平
面与水平面夹角
θ=37º
,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度
B=0.50T
、方向垂直于导轨
所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势
E=3V
、内阻
r=0.50Ω
的直流电源。现
把一个质量
m=0.1kg
的导体棒
ab
垂直于金属导轨对称地放置其上,棒恰好静止(视滑动摩
擦力等于最大静摩擦力)。已知,棒与导轨接触点间的导体棒电阻
R=1Ω
,其余电阻不计,
g
取
10m/s
2
。求:
(
1
)导体棒受到的安培力
F
的大小;
(
2
)导体棒与导轨间的动摩擦因数
μ
;
(
3
)若将磁场方向改为竖直向上,强弱不变,棒与导轨间
的摩擦力大小。
17
.(
11
分)如图所示,匀强电场的场强
E=4V/m
,方向水平向左,匀强磁场的磁感应
强度
B=2T
,方向垂直纸面向里。一个质量为
m=1×10
-3
kg
、带正电的
小物块,从
M
点沿粗糙的竖直绝缘壁无初速度下滑。当小物块沿壁
滑行
0.8m
到达
N
点时,离开竖直壁,做曲线运动。当小物块运动
到
P
点时,速度方向与水平成
45°
角,恰好处于平衡状态。已知
P
与
M
的高度差
H
为
1.6m
,重力加速度
g=10m/s
2
。求:
(
1
)小物块到达
N
点时的运动速度
v
N
;
(
2
)小物块沿壁下滑过程中克服摩擦力所做的功
W
f
;
(
3
)
P
与
M
的水平距离
s
。
高二物理期中试卷 第 4 页 共 4 页
θ
θ
a
b
E
rB