2017北京一模物理分类汇编-计算题23题

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1、2017北京一模物理分类汇编■计算题23题1.（18分）（2017海淀一模）为研究一均匀带正电球体力周围静电场的性质，小明同学在干燥的环境中先将力放在一灵敏电子秤的绝缘托盘上（如图10甲所示），此时电子秤的示数为再将另一小球B用绝缘细线悬挂在一绝缘支架上，使其位于力球的正上方卩点，电子秤稳定时的示数减小为已知小球B所带电荷量为昭，且q远小于球A所带的电荷量，球A与球之间的距离远大于两球的半径。（1）根据上述信息，求：①球B对球/的电场力大小和方向；O11图②球力在P点处激发的电场的场强大小為。（2）现缓慢拉动绝缘细线，使小球3从P点沿竖直方向逐步上升到。点，用刻度尺测出

2、卩点正上方不同位置到尸点的距离x,并采取上述方法确定出该位置对应的电场强度E,然后作出E・x图象，如图10乙所示，其屮M点为P、0连线的中点，x轴上每小格代表的距离均为旳，且为已知量。①根据图象估算P.M两点间电势差的大小；②若M、0两点的电势差为5/0，比较和的大小，并由此定性说明球力正上方单位长度的电势差随X的变化关系。2.（18分）（2017西城一模）静电场有很多性质，其中之一就是电场力做功只与电荷运动的初末位置有关，与运动的路径无关。（1）如图1所示，电子以初速度5沿平行于板面的方向从/点射入偏转电场，并从另一侧的C点射出。已知电子质量为〃7,电荷量为S偏转电场

3、可以看作匀强电场，极板间电压为极板长度为厶板间距为d。忽略电子所受重力，求电子通过偏转电场的过程中,沿垂直板面方向偏移的距离歹和电场力对电子所做的功“；（2）在原有电场区域加一个垂直纸面方向的匀强磁场，如图2所示。使另一电子以初速度巾‘沿平行于板面的方向也从力点射入，在电场和磁场的共同作用下，电子经过一段复杂的路径后仍从另一侧的C点射出。求此过程中电场力对电子所做的功"/和电子经过C点时的速度大小vc；（3）某同学认为在两个带电导体Z间可以存在如图3所示的静电场，它的电场线相互平行，但间距不等。请你结合静电场的基本性质，判断这种电场是否存在,并分析论证。1.（18分）（

4、2017东城一模）能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的规律，在微观粒子的相互作用过程中也同样适用。卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子。（1）为寻找这种不带电的粒子,他的学生查德威克用a粒子轰击一系列元素进行实验。当他用a粒子（：He）轰击披原子核（：Be）时发现了一种未知射线，并经过实验确定这就是屮子，从而证实了卢瑟福的猜测。请你完成此核反应方程：He+：Be-+；n。（2）为了测定中子的质量也心查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰。实验中他测得碰撞后氮核的速率与氢核的速率关系是vN=^

5、vH.已知氮核质量与氢核质量的关系是mN=AmH,将屮子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞。请你根据以上数据计算中子质量弘与蛍核质量叫的比值。（3）以铀235为裂变燃料的“慢屮子”核反应堆屮，裂变时放出的中子有的速度很大，不易被铀235俘获,需要使其减速。在讨论如何使屮子减速的问题时，有人设计了一种方案：让快中子与静止的粒子发生碰撞，他选择了三种粒子：铅核、氢核、电子。以弹性正碰为例，仅从力学角度分析，哪一种粒子使中子减速效果最好，请说出你的观点并说明理由。1.（18分）（2017朝阳一模）物理学对电场和磁场的研究促进了现代科学技术的发展，提高了人们的生活水平。（1）

6、现代技术设备中常常利用电场或磁场來改变或控制带电粒子的运动。现有一质量为〃7、电荷量为0的电子由静止经电压为U的加速电场加速后射出（忽略电子所受重力）。a.如图甲所示，若电子从加速电场射出后沿平行极板的方向射入偏转电场，偏转电场可看作匀强电场，板间电压为极板长度为厶，板间距为〃，求电子射入偏转电场时速度的大小v以及射出偏转电场时速度偏转角e的正切值；b.如图乙所示，若电子从加速电场射出后沿直径方向进入半径为尸的圆形磁场区域，该磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。设电子射出磁场时的速度方向与射入时相比偏转了〃'角，请推导说明增大偏转角的方法（至少说岀两种）。F（2

7、）磁场与电场有诸多相似Z处。电场强度的定义式E=-，请你由此类比，从运动q电荷所受的洛仑兹力尸洛出发，写出磁感应强度B的定义式；并从宏观与微观统一的思想出发构建一个合适的模型，推理论证该定义式与〃二乙卩甲卩1.(18分)(2017丰台一模)简谐运动是一种理想化的运动模型，是机械振动中最简单、最基本的振动。它具有如下特点：(1)简谐运动的物体受到回复力的作用，冋复力F回的大小与物体偏离平衡位置的位移x成正比，回复力的方向与物体偏离平衡位置的位移方向相反，即：F回二kx,其屮k为振动系数，其值由振动系统决定；(2)简谐运动是一种周期性运动，其