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2009年嘉兴市物理竞赛高二参考答案

时间:2016-09-24


2009 年嘉兴市物理竞赛高二参考答案
2009/05/24 命题:董林峰、张建斌、吴磊峰 一.单项选择题(本大题为所有考生必做 ,共 10 小题。A 类考生每小题 4 分,共 40 分;B 类考生每小题 6 分,共 60 分。) ...... 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B C B D D D B A 二.不定项选择题(本大题只供 A

类考生做 !每题 6 分,共 30 分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确, .. . .... 有的有多个选项正确,全部选对的得 6 分,选对但不选全的得 3 分,不选或选错的得 0 分) 题 号 11 12 13 14 15 答 案 AD B BC ACD BD 三.填空题(本大题 A ,每空 5 分,共 60 分;B 类考生做 — 21 题 ,每空 7 分,共 70 分) .类考生全做 ..... . ....16 . . . . . . 16. (1) 3 (2) 3R 19. (1)9 (2)0.91 21.(1) 0.15 (2) 17.

?h

cos 2 ?
(2)1.2

18.11:19

20. (1)15

4 3 ?3 (即 0.99) 10
23.
(1 ? 2) Mg 2? 2 R

22.

mg (sin ? ? ? cos ? ) IL 1 ? ?
2

四. 计算题 (本题 A 类考生全做 ; B 类考生只做第 , 共 20 分。 无论 B 类或 A 类考生解答时都要求写出必要的文字说明、 . ..... . . ...... (1)(2) . . . . . . 公式和计算过程) 24.解: (1)设 MN 左侧匀强电场场强为 E1,方向与水平方向夹角为 θ . 带电小球受力如右图. 沿水平方向有 沿竖直方向有

qE1cosθ =ma qE1sinθ =mg v2=2as

(A1 分,B2 分) (A1 分,B2 分) (A1 分,B2 分) (A1 分,B2 分) (A1 分,B2 分)

对水平方向的匀加速运动有 代入数据可解得

E1=0.5N/C
θ =53?

即 E1 大小为 0.5N/C,方向与水平向右方向夹 53? 角斜向上. (2) 带电微粒在 MN 右侧场区始终满足

qE2=mg
a?

(A1 分,B2 分)

在 0~1s 时间内,带电微粒在 E3 电场中

qE3 1? 10?5 ? 0.004 2 ? ? 0.1m/s ?7 m 4 ? 10
(A1 分,B2 分)

带电微粒在 1s 时的速度大小为 v1=v+at=1+0.1×1=1.1m/s 在 1~1.5s 时间内,带电微粒在磁场 B 中运动,周期为

(A1 分,B2 分)

T?

2?m 2? ? 4 ?10?7 ? ? 1 s(A1 分,B2 分) qB 1?10?5 ? 0.08?

在 1~1.5s 时间内,带电微粒在磁场 B 中正好作半个圆周运动.所以带电微粒在 MN 右侧场区中运动了 1.5s 时的速度 大小为 1.1m/s, 方向水平向左. (3)在 0s~1s 时间内带电微粒前进距离 (A1 分,B2 分)

1 1 s1= vt+ at2=1×1+ ×0.1×12=1.05m 2 2

带电微粒在磁场 B 中作圆周运动的半径

r?

mv 4 ? 10?7 ? 1.1 1.1 m ? ? qB 1 ? 10?5 ? 0.08? 2?

(1 分) (1 分)

因为 r+s1<2.295m,所以在 1s~2s 时间内带电微粒未碰及墙壁. 在 2s~3s 时间内带电微粒作匀加速运动,加速度仍为 在 3s 内带电微粒共前进距离

a=0.1m/s2 ,

s3= vt 3 ?

1 2 1 at 3 ? 1 ? 2 ? ? 0.1 ? 2 2 ? 2.2 m 2 2
v3 ? v ? at3 ? 1 ? 0.1? 2 ? 1.2 m/s

(1 分)

在 3s 时带电微粒的速度大小为

在 3s~4s 时间内带电微粒在磁场 B 中作圆周运动的半径
r3 ? m v3 4 ? 10?7 ? 1.2 1.2 m=0.19m ? ? qB 1 ? 10?5 ? 0.08? 2?

(1 分) (1 分) (1 分) θ r3 r3

因为 r3+s3>2.295m,所以在 4s 时间内带电微粒碰及墙壁. 带电微粒在 3s 以后运动情况如右图,其中 d=2.295-2.2=0.095m sinθ =

d ? 0.5 r3



θ =30?

(1 分)

所以,带电微粒作圆周运动的时间为
t3 ? T3 2?m 2? ? 4 ? 10?7 1 ? ? ? s 12 12qB 12 ? 1? 10?5 ? 0.08? 12

(1 分) (2 分)

d

带电微粒与墙壁碰撞的时间为

t 总=3+

1 37 = s 12 12


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