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一帶電小球M在相互垂直的勻強電場、勻強磁場中作勻速圓周運動，勻強電場豎直向上，勻強磁場水平且垂直紙面向里，如圖所示，下列說法正確的是（  ）

A．小球一定帶負電

B．由于洛倫茲力不做功，故小球在運動過程中機械能守恒

C．由于合外力做功等于零，故小球在運動過程中動能不變

D．沿垂直紙面方向向里看，小球的繞行方向既可以是順時針也可以是逆時針方向

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一帶電小球M在相互垂直的勻強電場、勻強磁場中作勻速圓周運動，勻強電場豎直向上，勻強磁場水平且垂直紙面向里，如圖所示，下列說法正確的是

[     ]

A．小球一定帶負電  
B．由于洛倫茲力不做功，故小球在運動過程中機械能守恒
C．由于合外力做功等于零，故小球在運動過程中動能不變
D．沿垂直紙面方向向里看，小球的繞行方向既可以是順時針也可以是逆時針方向

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由于受地球信風帶和盛行西風帶的影響，海洋中一部分海水做定向流動，稱為風海流，風海流中蘊藏著巨大的動力資源。因為海水中含有大量的帶電離子，這些離子隨風海流做定向運動，如果有足夠強的磁場能使海流中下的正、負離子發(fā)生偏轉，便可用來發(fā)電。如圖為一利用風海流發(fā)電的磁流體發(fā)電機原理示意圖，用絕緣材料制成一個橫截面為矩形的管道，在管道的上、下兩個內(nèi)表面裝有兩塊金屬板M、N，金屬板長為a，寬為b，兩板間的距離為d。將管道沿風海流方向固定在風海流中，在金屬板之間加一水平勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向由南向北，用導線將M、N外側連接電阻為R的航標燈（圖中未畫出）。工作時，海水從東向西流過管道，在兩金屬板之間形成電勢差，可以對航標燈供電。設管道內(nèi)海水的流速處處相同，且速率恒為v，海水的電阻率為，海水所受摩擦阻力與流速成正比，比例系數(shù)為k。
（1）求磁流體發(fā)電機電動勢E的大小，并判斷M、N兩板哪個板電勢較高；
（2）由于管道內(nèi)海水中有電流通過，磁場對管道內(nèi)海水有力的作用，求此力的大小和方向；
（3）求在t時間內(nèi)磁流體發(fā)電要消耗的總機械能。

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題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

D

A

B

C

C

AD

ABD

BC

BC

10、（6分）0.590 ；2.642

11、（10分）①1.85   1.83   1.68  ②B

該同學做實驗時先釋放了紙帶，然后再合上打點計時器的開關。

12、（16分）解：（1）根據(jù)平拋運動        s = v_t t′     

        求出            s = 7.5m                              （5分）

   （2）設摩托車落地時的速度為v_地，根據(jù)機械能守恒定律

         求出            v_地 = 12.5m/s                         （5分）

   （3）摩托車沖上高臺的過程中，根據(jù)動能定理

求出            W = 2.37 ×10⁴J                        （6分）

13、（16分）解：（1）運動員上升過程，根據(jù)機械能守恒有：

                                          (5分)

   （2）設運動員在最高點水平速度為v，運動員在下落階段做平拋運動，則有：

                                       (5分)

（3）設運動員上升階段有能量為E的生物化學能轉化為機械能，由功能關系有：

         解得：E=1500J                                       (6分)

14、（16分）(1)設三個球重力勢能減少量為△E_p

          △E_p= 9mgL                                        （4分）

(2)設兩極板電壓為U ，由動能定理

       W_重-W_電＝△E_k                                     

3mg?3L－－－＝0        

U =                                             （6分）

(3)當小球受到的重力與電場力相等時，小球的速度最大v_m

      3mg=                                         

        n=2                                             

小球達到最大速度的位置是B球進入電場時的位置

由動能定理

3mg?L-= ×3mv_m²                        

v_m=                                               （6分）

15、（20分）解：（1）煤在傳送帶上的受力如右圖所示 

        根據(jù)牛頓第二定律  μm′gcosθ? m′gsinθ = m′a     

        設煤加速到v需要時間為t₁    v = at₁       t₁ = 2s  

         設煤加速運動的距離為s₁    v² = 2as₁      s₁ = 1.4m

        設煤勻速運動的時間為t₂  L ? s₁ = vt₂      t₂ = 36s　

        總時間                 t = t₁ + t₂ = 38s                   （6分）

   （2）一次發(fā)電，水的質(zhì)量    M = ρV = 3.6×10⁹kg      

               重力勢能減少    E_P = Mg           

        一天發(fā)電的能量        E = 4 E_P×10 %     

        平均功率                         

        求出                 P = 400kW                       （6分）

   （3）一臺傳送機，將1秒鐘內(nèi)落到傳送帶上的煤送到傳送帶上的最高點

煤獲得的機械能為  E_機=          

        傳送帶與煤之間因摩擦產(chǎn)生的熱 Q =      

        煤與傳送帶的相對位移        m   

        設同時使n臺傳送機正常運行，根據(jù)能量守恒

            P×80%×80% = n（+）

        求出                 n = 30臺             　           （8分）