2018北京物理会考题及答案(2)
2018北京物理会考题答案
13.D 14.B 15.D 16.C 17.A 18.B 19.D 20.B
21.(1)(6分)①0.25 4.8×10-7 ②D (每空2分，共6分)
(2)(12分)①C (3分)②x (3分)③A (3分)④v0= (3分)
22.(16分)(1)设线框cd边刚进入磁场时的速度为v，根据自由落体规律则有
v==10m/s……………………………………………………………………(3分)
所以线框cd边刚进入磁场时产生的感应电动势大小E=BLv=0.20V…………(3分)
(2)线框每边的电阻为R，根据欧姆定律可知，线框中产生的感应电流
A…………………………………………………………………(3分)
线框所受安培力也就是cd边所受的安培力，其大小为
F=BIL=0.020N …………………………………………………………(3分)
(3)线框发热的功率P=I2R总=I2×4R=0.20W…………………………………(4分)
23.(18分)(1)设质量为m0的物体静止在北极点时所受地面的支持力为N0，根据万有引力定律和共点力平衡条件则有 GMm0/R2=N0……………………………………(2分)
即质量为m0的物体在北极点时所受的重力F=N0=GMm0/R2……………………(1分)
设北极点的重力加速度为g0，则m0g0 = GMm0/R2…………………………………(1分)
解得g0=GM/R2…………………………………………………………………………(1分)
(2)设“天宫二号”的质量为m1，其绕地球做匀速圆周运动的周期为T1，根据万有引力定律和牛顿第二定律有………………………………(2分)
解得： T1=2π…………………………………………………………(1分)
运行速率v=2π(R+h)/T1=…………………………………………………(3分)
(3)物体A在赤道处地面上所受的万有引力F0= GMm/R2………………………(1分)
对于物体A在赤道处地面上随地球运动的过程，设其所受地面的支持力为N，根据牛顿第二定律有 F0-N=m4π2R/T2……………………………………………………………(1分)
物体A此时所受重力的大小W0=N=…………………………(1分)
所以==3×10-3…………………………………………………(2分)
这一计算结果说明，由于地球自转对地球表赤道面上静止的物体所受重力与所受地球引力大小差别的影响很小，所以通常情况下可以忽略地球自转造成的地球引力与重力大小的区别。…………………………………………………………………………………………(2分)
24.(20分)(1)圆桶形容器内的电场强度E=U/H………………………………(1分)
灰尘颗粒所受的电场力大小 F=qU/H，…………………………………………(1分)
电场力跟空气的阻力相平衡时，灰尘达到的最大速度，并设为v1，…………(1分)
则有kv1=qU/H………………………………………………………………………(2分)
解得 …………………………………………………………………………(1分)
(2)①由于灰尘颗粒所在处的电场强度随其与直导线距离的增大而减小，且桶壁处的电场强度为第(1)问方案中场强的大小E1=U/H，设在距直导线为r处的场强大小为E2，
则，解得E2=……………………………………………(3分)
故与直导线越近处，电场强度越大。设灰尘颗粒运动到与直导线距离为r时的速度为v，则 kv=qE2…………………………………………………………………………(2分)
解得……………………………………………………………………(3分)
上式表明，灰尘微粒在向圆桶内壁运动过程中，速度是逐渐减小的。
②以r为横轴，以1/v为纵轴，作出1/v-r的图象如图所示。
在r到r+Δr微小距离内，电场强度可视为相同，其速度v可视为相同，对应于Δr的一段1/v-r的图线下的面积为，显然，这个小矩形的面积等于灰尘微粒通过Δr的时间。所以，灰尘微粒从保护管外壁运动到圆桶内壁所需的总时间t2等于从R0到R一段1/v-r的图线下的面积。………………………………………(3分)
所以灰尘颗粒从保护管外壁运动到圆桶内壁的时间…………………………………(3分)
猜你感兴趣的：