题中给出的字母表示)。
三、计算题:本大题共3小题,共42分。13题10分,14题14分,15题18分。解答应写出必
要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。
13.“疆电入渝”特高压工程将于2025年底投运,可每年向重庆输送电量超360亿千瓦时。若发
电站依次通过原副线圈匝数比分别为水、是(k<1)的两理想变压器将电能输送给用户,升压变压
器的原线圈两端电压为U1,降压变压器的副线圈两端电压为U2,两变压器之间的输电线的总电阻
为r,求:
(1)输电线损耗的电压△U:
(2)用户的电流1。
14.如图,质量为m、长为L的长木板静止在光滑的水平地面上,质量为3m的智能机器人(忽略大
小)从长木板的左端起跳,恰好落在长木板的右端,重力加速度为9,求:
(1)机器人从起跳到落在长木板过程中,机器人的位移大小:
(2)起跳过程机器人做功的最小值。
试卷第5页,共6页
15如图,将一足够长且厚度可忽略的挡板沿x轴放置,x轴上方存在垂直纸面向外、磁感应强度大
小为B的匀强磁场。位于坐标原点O的粒子源能持续发射电荷量为q、质量为m的正粒子,其速度方
向与x轴正方向之间的夹角0满足0°<0<180°,粒子速度大小v满足v≤20。已知速度大小为v、
垂直x轴向上射入磁场的粒子恰好从挡板上的小孔P(孔径忽略不计)射出。所有打在挡板上的粒
子均被吸收,不计粒子的重力及相互作用,不考虑粒子间的碰撞。
(1)求小孔P的坐标:
(2)取值范围为多少,粒子可以从小孔P射出:
(3)在x轴下方加入匀强磁场和匀强电场(图中未画出),磁感应强度大小为2B,方向垂直纸面
向里:电场强度大小E=2BvO,方向沿x轴负方向。从小孔P进入x轴下方的粒子:
①求其最大动能的最大值:
②粒子的最大动能满足①时,求粒子此时所在位置到x轴的距离。
2
0
试卷第6页,共6页
答案
CACDDBB BC BD ABD
11.【答案】(1)上通道(2)调小(3)10.0k0
12.【答案】(1)5.1(3)B(4)2.04(5)k2h
13.(10分)解:
())对升压变压器:兰=k
对降压变压器:会=片
输电线损耗的电压:△U=U1-U2
联立,解得:△U=业
k
②)输电线中的电流:,=兴
对降压变压器:=片
联立,解得:1=
k2r
14.(14分)解:
()机器人、木板在水平方向动量守恒:3mv人=mv本
等号左右同时乘以运动时间t:3mp人t=mv本t
即:3mx人=mx木
由题意有:x人十x木=L
解得:x人=片
(2)设机器人以大小为v、与水平方向夹角为0的速度起跳,则:
机器人在空中运动时间t=2vsn9
在水平方向:x人=v cos·t
联立,有:p2=8n9cos0
gL
机器人、木板在水平方向动量守恒:3mvc0s日=mv木
解得:v本=3vc0s0
机器人做的功:W=之3mv2+m保
变形为:W=3mg.1+3cor0=3mL.m+4co20=3mL.((tan9+4
16 sinecos0 16 sin0cos0
16
tan 6
故:tan0=2时,W最小
故Wmn=3mg
4