时间:2018-03-18 08:42:12
1、选择题 如果一个不计重力的带电粒子（质量和电量恒定）通过空间时动量没有发生变化，可以推测出此部分空间 （ ）
A．一定没有电场存在
B．一定没有磁场存在
C．可能存在同方向的电场和磁场
D．可能存在相互垂直的电场和磁场
参考答案：A、B、D、带电粒子通过某个空间时动量没有发生变化，说明做匀速直线运动，加速度为零，合力为零；
该空间可能存在正交的电磁场，洛伦兹力与电场力平衡；故AB错误，D正确；
C、若存在同方向的电场和磁场，电场力与电场方向平行，洛伦兹力与磁场方向垂直，故洛伦兹力与电场力不共线，不可能平衡，矛盾，故C错误；
故选D．
本题解析：
本题难度：简单
2、计算题 对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。
（1）一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e。该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v。
（a）求导线中的电流I；
（b）将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，推导F安=F。
（2）正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力F与m、n和v的关系。
（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）
参考答案：（1）
?证明见答案?（2）
本题解析：（1）（a）电流
，又因为
，代入则
（b）F安=BIL，，代入则：F安=BnvSeL；因为总的自由电子个数N=nSL，每个自由电子受到洛伦兹力大小f=Bve，所以F=Nf=BnvSeL=F安，即F安=F。
（2）气体压强公式的推导：设分子质量为m，平均速率为v，单位体积的分子数为
；建立图示柱体模型，设柱体底面积为
，长为
，则
柱体体积 
柱体内分子总数 
因分子向各个方向运动的几率相等，所以在
时间内与柱体底面碰撞的分子总数为
设碰前速度方向垂直柱体底面且碰撞是弹性的，则分子碰撞器壁前后，总动量的变化量为
依据动量定理有 
又压力 
由以上各式得单位面积上的压力?
【点评】本题的第1题中两问都曾出现在课本中，例如分别出现在人教版选修3-1.P42，选修3-1P.42，这两个在上新课时如果老师注意到，并带着学生思考推导，那么这题得分是很容易的。第2问需要利用动量守恒知识，并结合热力学统计知识，通过建立模型，然后进行推导，这对学生能力要求较高，为了处理相应问题，通过建模来处理问题。在整个推导过程并不复杂，但对分析容易对结果造成影响的错误是误认为所有分析都朝同一方向运动，而不是热力学统计结果分子向各个运动方向运动概率大致相等，即要取总分子个数的
。
【考点定位】电流微观表达式、洛伦兹力推导以及压强的微观推导。
本题难度：一般
3、选择题 水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b上．一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下．两物体的v-t图线如图所示，图中AB∥CD．则整个过程中（ ）
A．F1的冲量等于F2的冲量
B．F1的冲量大于F2的冲量
C．摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量
D．合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量
参考答案：C、由图，AB与CD平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等．但a的运动时间大于b的时间，根据I=ft可知，摩擦力对a物体的冲量大于摩擦力对b物体的冲量，故C错误．
A、B根据动量定理，对整个过程研究得
? F1t1-ftOB=0，F2t2-ftOD=0
由图看出，tOB＜tOD，则有 F1t1＜F2t2，即F1的冲量小于F2的冲量．故AB错误．
D、根据动量定理可知，合外力的冲量等于物体动量的变化量，ab两个物体动量的变化量都为零，所以相等，故D正确；
故选D
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 水平推力F1和F2分别作用于水平面上的同一物体，分别作用一段时间后撤去，使物体都从静止开始运动到最后停下，如果物体在两种情况下的总位移相等，且F1＞F2，则（ ）
A．F2的冲量大
B．F1的冲量大
C．F1和F2的冲量相等
D．无法比较F1和F2的冲量大小
参考答案：两次运动中，物体受到的摩擦力相同；水平推力F1＞F2，根据牛顿第二定律得知，匀加速运动过程第一次物体的加速度大于第二次物体的加速度．
撤去推力后，由μmg=ma，得加速度a=μg，物体做匀减速运动时加速度大小相等．
作出速度时间图象如图，根据v-t象的“面积”等于位移，得知，推力F1作用的那次，全过程所用时间短；而推力为F2作用时，所用时间长；
则摩擦力的冲量第二次要大；由动量定理可知，两次摩擦力的冲量应等于推力的冲量；故第二次推力的冲量要大；
故选：A．
本题解析：
本题难度：简单
5、简答题 如图14所示，在足够长的斜面上有一质量为m的长方形的木板A，木板表面光滑，当木板获得初速度v0后正好能沿斜面匀速下滑.当木板匀速下滑时将一质量也为m的滑块B轻放在木板表面上，当B在木板上滑动时，木板A和滑块B的加速度大小之比为多少？当B在木板上动量为3mv0/2时，木板的动量为多少？?
图14
参考答案：1∶1 0?
本题解析：木板在斜面上匀速下滑，有mgsinα=μmgcosα；当滑块放在木板上时，对于滑块，合外力FB=mgsinα，沿斜面向下；对于木板，合外力FA=μ·2mgcosα-mgsinα=mgsinα，沿斜面向上；故aA∶aB=FA∶FB=1∶1.对于滑块和木板组成的系统，在滑块和木板都向下滑动的过程中，系统所受合外力为零.系统总动量守恒为mv0；当滑块的动量为mv0时，木板的动量为零，即木板的速度为零.由于木板所受到的滑动摩擦力大于自身重力沿斜面的分力，所以此后木板相对斜面静止，滑动摩擦力变化，静摩擦力且等于自身重力沿斜面的分力；但滑块B的合外力不变(仍是FB=mgsinα，沿斜面向下)，此后滑块B仍然沿木板向下做匀加速直线运动(注意此后A、B组成的系统总动量将不守恒).故当B在木板上动量为3mv0/2时，木板的动量仍为零.?
本题难度：简单