2009年嘉兴市物理竞赛高二物理试题答案

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12345678910答案CABCBDDDBA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1112131415答案ADBBCACDBD三．填空题（本大题A．类考生全做．．．．．，每空5分，共60分；B．类考生做．．．．16．．—．2．1．题．，每空7分，共70分）16．（1）3（2）3R17．2cosh18．11:1919．（1）9（2）0.9120．（1）15（2）1.221．(1)0.15（2）43310（即0.99）22．2(sincos)1mgIL23．2(12)2MgR四．计算题（本题A．类考生全做．．．．．;．B．类考生只做第．．．．．．(1)(2)．．．．．．，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、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qE1cosθ=ma（A1分,B2分）沿竖直方向有qE1sinθ=mg（A1分,B2分）对水平方向的匀加速运动有v2=2as（A1分,B2分）代入数据可解得E1=0.5N/C（A1分,B2分）θ=53º（A1分,B2分）即E1大小为0.5N/C,方向与水平向右方向夹53º角斜向上．(2)带电微粒在MN右侧场区始终满足qE2=mg（A1分,B2分）在0~1s时间内，带电微粒在E3电场中1.0104004.0101753mqEam/s2（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（A1分,B2分）在1~1.5s时间内，带电微粒在磁场B中运动，周期为108.01011042257qBmTs（A1分,B2分）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．（A1分,B2分）(3)在0s~1s时间内带电微粒前进距离s1=vt+21at2=1×1+21×0.1×12=1.05m带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径21.108.01011.110457qBmvrm（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．（1分）在2s~3s时间内带电微粒作匀加速运动，加速度仍为a=0.1m/s2，在3s内带电微粒共前进距离s3=2.221.02121212233atvtm（1分）在3s时带电微粒的速度大小为2.121.0133atvvm/s在3s~4s时间内带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径22.108.01012.11045733qBmvrm=0.19m（1分）因为r3+s3＞2.295m，所以在4s时间内带电微粒碰及墙壁．（1分）带电微粒在3s以后运动情况如右图，其中d=2.295-2.2=0.095m（1分）sinθ=5.03rd，θ＝30º（1分）所以，带电微粒作圆周运动的时间为12108.0101121042122125733qBmTts（1分）带电微粒与墙壁碰撞的时间为t总＝3+121=1237s（2分）r3r3dθ