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图9
15．（11分）质量为m的金属滑块，电量＋q，以某一初速度沿水平放置的绝缘板进入电磁场空间，匀强磁场方向如图10所示，匀强电场方向水平（且与地板平行），滑块与绝缘地板间的摩擦因数为??，已知滑块自A点沿绝缘板匀速直线运动，到B点与电路开关相碰，使形成电场的电路断开，电场立即消失，磁场依然存在，设碰撞时，滑块无电量损失，而动能变为碰撞前的1/4，滑块碰撞后，做匀速直线运动返回A点，往返总时间为T，AB长为L，求：
图10
（1）匀强电场场强大小及方向?
（2）磁感应强度B为多少?
（3）全过程摩擦力做的功为多少?
16．（12分）如图11所示一个盛有折射率为n的液体的槽，槽的中部扣着一个对称屋脊形的薄壁透明罩ADB，顶角为2? ，罩内为空气，整个罩子浸没在液体中．槽底AB的中点处有一亮点C．试求出：位于液面上方图示平面内的眼睛从侧面观察可看到亮点的条件．（液槽有足够的宽度，罩壁极薄，可不计它对光线产生折射的影响）．
图11
17．（11分）根据量子理论，光子的能量E和动量p之间的关系式为E＝pC，其中C表示光速，由于光子有动量，照到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强，这就是“光压”，用I表示． （1）一台二氧化碳气体激光器发出的激光，功率为P射出的光束的横截面积为S．当0，它垂直照射到一物体表面并被物体全部反射时，激光对物体表面的压力F＝2p·N．其中p表示光子的动量，N表示单位时间内激光器射出的光子数．试用P0和S表示该束激光对物
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体产生的光压I；
（2）有人设想在宇宙探测中用光为动力推动探测器加速，探测器上安装有面积极大，反射率极高的薄膜，并让它正对太阳，已知太阳光照射薄膜对每平方米面积上的辐射功率为1.35kW，探测器和薄膜的总质量为m＝100kg，薄膜面积为4×10m，求此时探测器的加速度大小?（不考虑万有引力等其它的力）
18．（13分）在一次实战训练中，有一炮弹被以初速度为v0从地面竖直向上射出．当炮弹到达最高点h＝80m处时，突然炸裂为二块，其质量分别为m1＝1kg、m2＝0.8kg，且在炸裂过程中分别带上了q＝0.2C等量异种电荷，其中m1带负电．设在炸裂处，有一水平宽度L＝20m的正交匀强电磁场，如图12，匀强磁场方向垂直于纸面向里，大小为B＝1.0T，匀强电场方向竖直．设炸裂时，炮弹正处在正交电磁场中心，炸裂后，m1在正交电磁场中向左做直线运动，m2在正交电磁场中向右做直线运动．（g＝10m/s）
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图12
求：（1）炮弹被射出时的初速度v0；
（2）电场强度的大小和方向；
（3）爆炸时m1、m2做的功各为多少；
（4）二者落地点的距离．
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参考答案
1．C 由电荷数守恒和质量数守恒可知A、B错，由于镍63放出电子，故带正电，电势比铜片电势高，C正确，电流方向从铜片到镍，D错 2．C 3．A 由a?F?mgF??g可知，A正确 mm10?273 4．B 将分子粗略地看成一个小立体，则n??30?10个
10 5．D 照射到a、b、c上三种光的频率关系，为vc?vb?va，由光电效应的规律可知板b有电子射出，板c一定有光电子放出，正确答案为D 6．A 航天飞机的运行周期 T?2πr1r ?2πr?2πr2vgRGmr 设经过时间t航天飞机又通过建筑物上方，则
ttgR2??1，所以t?2π/( ??0) 32πTr?0 7．A 沿着电场线的方向电势降低，B错；E、F两点在同一等势面上?E??F，?p??q，且EE?EF，A正确
由等量异种电荷的等势面特点可知．?A??B，C错，?D??CD错 8．C v?A ① F＝kA ② t弧，因为弧上任意一点的速度方向必然与该点所
由①②可知，C正确．
9．C 先根据题意画出电子所走的
在的半径垂直，故可以过A点做与v0方向（即AB方向）垂直的直线，此即为带电粒子做匀速圆周运动的半径方向．同理过C点作垂直于BC的直线，也为该点的半径方向，两半径相交点即为带电粒子做匀速圆周运动的圆心．如答图1所示．由图示情况可以看出
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答图1
aaa 当r?2?2?时电子刚好不能从BC边射出．
sin?332 要使电子可以从BC边射出，必满足r＞
3，而r＝
mv0， Be ∴ B＜
3mv0时，电子可以从BC边射出 ae 10．D 11．（1）大于 （2）轨道末端出口水平 （3）P、L1、L2为落地的平均位置，F一步中的OL2应为OL2-2r， 12．（1）1.000 （2）①略
②A．将滑动变阻器调至输出电压为零的位置，再合上S1．
B．将S2扳向2，调滑动变阻器使电流表指针在某一电流刻度，并记下该位置． C．使R1阻值最大后，将S2扳向1，调电阻箱，使电流表指针回到所记的位置，记下电阻箱阻值R1．
D．被测电阻Rx＝R1．
13．侦察卫星环绕地球一周，通过有日照的赤道一次，在卫星一个周期时间（设为T1）地球自转的角度为??，只要??角所对应的赤道弧长能被拍摄下来，则一天时间内，地面上赤道处全部在有日照条件下就能被拍摄下来．设侦察卫量的周期为T1，地球对卫星的万有引力为卫星做圆周运动的向心力，卫星的轨道半径r＝R＋h，根据牛顿第二定律，则
m0m4π2G?m(R?h)2 2(R?h)T1 在地球表面的物体重力近似等于地球的万有引力，即 mg＝Gm0m 2R2π 解得侦察卫星的周期为 T1?R(R?h)3 gT1 T 已知地球自转周期为T，则卫星绕行一周，地球自转的角度为??＝2?· 摄像机应拍摄赤道圆周的弧长为??角所对应的圆周弧长应为
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T2πR2πs???R?2π1?R??TTR?4πT2(R?h)3g(R?h)g3
14．当开关S在位置1时，粒子在电容器中做类平抛运动，即水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，有 l＝vt，
d121Eq2?at?t 222dm 得t?dm1?5?2?10?2s?2?10s 5Eq10?10 则带电粒子的初速度
l20?10?2?1.0?104（m/s） v???5t2?10 当S接到2位置时，电容器内形成按余弦规律变化的振荡电场，周期为
10?8 T?2πLC?2π4?10?2s?4?10?6 s．
π?4 接到位置2时，电容器内电场仍竖直向上，设粒子在第一个二个
T内加速向下运动，在第4T内减速向下运动，在半个周期结束时，粒子的速度为零，平均加速度a＜a，运动时4Td间＜t，故粒子半个周期内竖直方向位移s??，粒子不会打到下极板上．
22TT 在第三个内，粒子加速向上运动，在第四个内减速向上运动，在后半个周期结束
44时，粒子的速度为零．从对称性角度考虑，经过一个周期，粒子又回到两板中央，竖直方向
速度为零．
不论电容器内电场如何作用周期性的变化，粒子在水平方向不受电场力的作用，水平速度不变，所以粒子在电场中运动的时间仍为2×10s，在这一时间内，电场做周期性变化的次数
?5t2?10?5s?5． n??T4?10?6s 所以当粒子离开电容器时，竖直速度为零，水平速度不变，仍为v＝1.0×10m/s，从两板中央飞出．
所以粒子能飞出电容器，从两板中央水平飞出，v＝1.00×10m/s． 15．（1）滑块速度向右，根据匀速运动条件
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