2014-2015学年陕西省渭南市韩城市象山中学高二(上)第三次月考物理试卷【解析版】

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名称 2014-2015学年陕西省渭南市韩城市象山中学高二(上)第三次月考物理试卷【解析版】
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资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2015-11-23 10:52:12

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2014-2015学年陕西省渭南市韩城市象山中学高二(上)第三次月考物理试卷
一、选择题:(本题共有12小题,每小题4分,共48分,第1~10题为单选,第11、12为多选)
1.如图所示的四个图中,分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向,其中正确的是( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )
2.在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子,当磁感应强度突然增大为2B时,这个带电粒子( )
A.速率加倍,周期减半 B.速率不变,轨道半径减半
C.速率不变,周期减半 D.速率减半,轨道半径不变
3.两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.12F
4.如图所示的电路,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
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A.电容器C上电荷量减小
B.小灯泡L变暗
C.电流表读数变小,电压表读数变大
D.电源的总功率变小
5.一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的正上方时,磁针的S极向纸内偏转,这一束带电粒子可能是( )
①向右飞行的负离子 ②向左飞行的负离子
③向右飞行的正离子 ④向左飞行的正离子.
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
6.一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的 ( http: / / www.21cnjy.com )电场中,粒子运动轨迹如图中实线abc所示.图中虚线是同心圆弧,表示电场的等势面.不计重力,可以判断( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.此粒子一直受到静电吸引力作用
B.粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能
C.粒子在a 点大于c点的速度
D.粒子在b 点的速度一定大于在a 点的速度
7.如图所示,平行板电容器的两极板A、B接 ( http: / / www.21cnjy.com )于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ( )
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A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大
B.保持S闭合;将A板向B板靠近,则θ不变
C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大
D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变
8.如图所示,在匀强电场中将一质量为m、带 ( http: / / www.21cnjy.com )电量为q的带电小球,由静止释放,带电小球运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向夹角为θ.不能忽略小球的重力,则匀强电场的场强大小为( )
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A.唯一值是 B.最大值是
C.最小值是 D.最小值是
9.在粗糙绝缘水平面上固定 ( http: / / www.21cnjy.com )一点电荷Q,从M点无初速释放一带有恒定电量的负电小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止.则从M点运动到N点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小物块所受电场力逐渐增大
B.小物块具有的电势能不变
C.M点的电势可能高于N点的电势
D.小物块电势能变化量的大小等于小物块克服摩擦力做的功
10.如图所示,已知一带电小球在光滑绝 ( http: / / www.21cnjy.com )缘的水平面上从静止开始经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E和B已知),小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动,则( )
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A.小球可能带正电
B.小球做匀速圆周运动的半径为
C.小球做匀速圆周运动的周期为
D.若电压U增大,则小球做匀速圆周运动的周期增加
11.在如图甲所示的电路中,电源电 ( http: / / www.21cnjy.com )动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为三个特殊材料制成的相同规格的小灯泡,这种灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关S闭合稳定后( )
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A.L1、L2、L3的电阻相同 B.L3两端的电压为L1的2倍
C.通过L3的电流是L1的2倍 D.L3消耗的功率为0.75W
12.如图所示,正方形容器处在垂直 ( http: / / www.21cnjy.com )纸面向里匀强磁场中,一束电子从a孔沿ab射入容器中,其中一部分从c孔射出,另一部分从d孔射出,则( )
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A.电子速率之比为vc:vd=2:1
B.电子在容器中运动所用时间之比为tc:td=1:2
C.电子在容器中运动的加速度大小之比为ac:ad=2:1
D.电子在容器中运动的加速度大小之比为ac:ad=1:1
二、填空题(每空3分,共计21分)
13.有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm, ( http: / / www.21cnjy.com )游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图甲所示的读数是__________mm.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图乙所示的读数是__________mm.
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14.用欧姆表测一个电阻R的阻值,选择旋钮置于“×10”档,测量时指针指在100与200刻度弧线的正中间,可以确定( )
A.R=150Ω B.R=1500Ω
C.1000Ω<R<1500Ω D.1500Ω<R<2000Ω
15.如图所示,a、b两线框套在条形磁铁上,它们同平面的轴线与条形磁铁重合,则穿过它们的磁通量相比,较大的是线圈__________.
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16.在“用伏﹣安法测量电池电动势和内电阻”的实验中,除了使用电流表和电压表外,还要用到滑动变阻器、开关.
(1)试根据以上的实验器件在图15的方框中画出实验电路图.
(2)根据实验所得测量数据 ( http: / / www.21cnjy.com ),在U﹣I坐标系中画出一段U﹣I 图线如图16所示.根据图线得出被测电池的电动势为__________V;内电阻为__________Ω.
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三、计算题(本题共3小题,共31分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分)
17.如图所示,一个电子 ( http: / / www.21cnjy.com )(质量为m)电荷量为e,以初速度v0沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场,已知匀强电场的场强大小为E,不计重力,求:
(1)电子在电场中运动的加速度
(2)电子进入电场的最大距离.
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18.电视机显像管简单原理如图所示,初 ( http: / / www.21cnjy.com )速度不计的电子经加速电场加速后进入有限边界宽度为L的匀强磁场,磁感应强度为B,如要求电子束偏转角为α,求加速电场的电势差U.(已知电子电量为e,质量为m)
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19.(13分)在相互垂直的匀强电场和 ( http: / / www.21cnjy.com )匀强磁场中,有一倾角为θ,足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上.有一质量为m,带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如图,若迅速把电场方向反转成竖直向下.求:
(1)小球能在斜面上连续滑行多远?
(2)所用时间是多少?
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2014-2015学年陕西省渭南市韩城市象山中学高二(上)第三次月考物理试卷
一、选择题:(本题共有12小题,每小题4分,共48分,第1~10题为单选,第11、12为多选)
1.如图所示的四个图中,分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向,其中正确的是( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )
【考点】左手定则.
【分析】熟练应用左手定则是解决本题 ( http: / / www.21cnjy.com )的关键,在应用时可以先确定一个方向,然后逐步进行,如可先让磁感线穿过手心,然后通过旋转手,让四指和电流方向一致或让大拇指和力方向一致,从而判断出另一个物理量的方向,用这种程序法,防止弄错方向.
【解答】解:根据左手定值可知:
A图中的安培力应该垂直磁感线竖直向下,故A错误;
B中电流方向和磁场方向平行,不受安培力,故B错误;
C图中的安培力应该垂直磁感线竖直向下,故C正确;
D图中的安培力应该垂直于电流方向斜向下,故D正确.
故选C.
【点评】左手定则中涉及物理量及方向较多,在应用过程中容易出现错误,要加强练习,增加熟练程度.
2.在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子,当磁感应强度突然增大为2B时,这个带电粒子( )
A.速率加倍,周期减半 B.速率不变,轨道半径减半
C.速率不变,周期减半 D.速率减半,轨道半径不变
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.
【专题】带电粒子在磁场中的运动专题.
【分析】该题考察了带电粒子在匀强磁场中圆周运动及其规律,首先明确洛伦兹力始终不做功,再利用半径公式 R=和周期公式 T=来分析各选项.
【解答】解:洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向,不改变速度大小,故速率不变;
由公式 T=可知,当磁感应强度变为原来的2倍,周期将减半;
由公式R=可知,当磁感应强度变为原来的2倍,轨道半径将减半.故BC正确,故A、D错误.
故选:BC
【点评】带电粒子在磁场中运动,洛伦兹力是 ( http: / / www.21cnjy.com )始终不做功的,即只改变速度的方向,不改变速度的大小.此类问题要求掌握洛仑兹力的大小和方向的确定,带电粒子在匀强磁场中圆周运动及其规律,会应用周期公式和半径公式进行计算和分析有关问题.
3.两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.12F
【考点】库仑定律;电荷守恒定律.
【专题】计算题.
【分析】清楚两小球相互接触后,其所带电量先中和后均分.
根据库仑定律的内容,根据变化量和不变量求出问题.
【解答】解:接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F=k,两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电量先中和后均分,所以两球分开后各自带点为+Q,距离又变为原来的,库仑力为F′=k,
所以两球间库仑力的大小为.
故选C.
【点评】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题.
4.如图所示的电路,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
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A.电容器C上电荷量减小
B.小灯泡L变暗
C.电流表读数变小,电压表读数变大
D.电源的总功率变小
【考点】闭合电路的欧姆定律.
【专题】恒定电流专题.
【分析】首先认识电路的结构:灯泡与变阻器串联,电容器与灯泡并联.当滑动变阻器滑片P向右移动时,变阻器接入电路的电阻减小,根据欧姆定律分析.
【解答】解:当滑动变阻器滑片P向右移 ( http: / / www.21cnjy.com )动时,变阻器接入电路的电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知总电流I增大,电压表的读数为U=E﹣Ir,则U减小.
灯泡功率P=I2RL,RL不变,I增大,P增大,则灯泡变亮.
电容器电压 UC=E﹣I(RL+r)减小,电容器电量Q=CUC减小.
电源的总功率P总=EI,E不变,I增大,则P总增大.
故A正确,BCD错误;
故选:A.
【点评】本题考查电路动态分析的能力,比较简单.对于电路动态分析往往按“局部→整体→局部”的思路
5.一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的正上方时,磁针的S极向纸内偏转,这一束带电粒子可能是( )
①向右飞行的负离子 ②向左飞行的负离子
③向右飞行的正离子 ④向左飞行的正离子.
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向.
【分析】带电粒子运动时将形成电流,在电 ( http: / / www.21cnjy.com )流周围形成磁场,根据小磁针的偏转情况,判断出电流形成磁场方向,然后根据安培定则判断出电流方向,从而判断出粒子的正负.
【解答】解:小磁针的N极向纸内 ( http: / / www.21cnjy.com )偏转,S极向外偏转,因此在粒子下方磁场方向向里,根据安培定则可知电流方向向右,故这束粒子若带正电,则向右飞行,若带负电,则向左飞行,故②③错误,①④正确.
故选:C.
【点评】对于电流方向、磁场方向的规定要熟练掌握,尤其是要正确根据安培定则判断电流方向与磁场方向之间的关系.
6.一带电粒子射入一固定在O点的点电荷 ( http: / / www.21cnjy.com )的电场中,粒子运动轨迹如图中实线abc所示.图中虚线是同心圆弧,表示电场的等势面.不计重力,可以判断( )
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A.此粒子一直受到静电吸引力作用
B.粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能
C.粒子在a 点大于c点的速度
D.粒子在b 点的速度一定大于在a 点的速度
【考点】等势面;电场强度.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】电场线与等势面垂直.电场线密的地方 ( http: / / www.21cnjy.com )电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,沿电场线的方向,电势降低,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加.
【解答】解:A、由轨迹的弯曲情况,电场力应指向曲线凹侧,故此粒子一直受到静电斥力作用,故A错误.
B、粒子由a到b,电场力做负功,所以粒子的电势能增加,所以b点的电势能一定大于在a点的电势能,所以B正确;
C、粒子在c点和在a点的速度的大小相等,但是他们的速度的方向不同,所以C错误;
D、由轨迹的弯曲情况,电场力 ( http: / / www.21cnjy.com )应指向曲线凹侧,且与等势面垂直(电场线垂直该处等势面),所以可以判断粒子受到的电场力的方向向左,根据粒子的运动的轨迹可知,此粒子由a到b,电场力做负功,速度减小;所以D错误.
故选B.
【点评】加强基础知识的学习,掌握住电场线和等势面的特点,即可解决本题.
7.如图所示,平行板电容器的两极板A、 ( http: / / www.21cnjy.com )B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ( )
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A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大
B.保持S闭合;将A板向B板靠近,则θ不变
C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大
D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】带电小球受到重力、电场力和细线的拉力而平衡,电场力越大,细线与竖直方向的夹角越大;根据电容器电容定义式C=、平行板电容器的公式C=以及电压与电场强度关系公式U=Ed对各种变化中电场强度进行分析,得到电场强度的变化情况,最后判断电场力变化情况和偏转角θ变化情况.
【解答】解:A、B、保持S闭合,电容器两极板间的电势差等于电源的电动势,不变;故电场强度为,当A板向B板靠近时,电场强度变大,电场力变大,故θ变大,故A正确,B错误;
C、D、断开S,电容器带电量Q不变,根据电容器电容定义式C=、平行板电容器的公式C=以及电压与电场强度关系公式U=Ed,得到:E=,故电场强度与两极板距离d无关,故将A板向B板靠近,电场强度不变,电场力不变,故倾角θ不变,故C错误,D正确;
故选:AD.
【点评】本题关键是明确:电键闭合时,电容器电压不变;电键断开时,电容器电量不变.结合电容的定义式和决定式分析求解.
8.如图所示,在匀强电场中将一质量为m ( http: / / www.21cnjy.com )、带电量为q的带电小球,由静止释放,带电小球运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向夹角为θ.不能忽略小球的重力,则匀强电场的场强大小为( )
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A.唯一值是 B.最大值是
C.最小值是 D.最小值是
【考点】电场强度;共点力平衡的条件及其应用.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】带电小球受到电场力与重力作用,小 ( http: / / www.21cnjy.com )球沿合力方向做加速直线运动,根据图示位置可确定电场力的方向,则由电场线的方向可得出带电小球的电性及电量大小.
【解答】解:小球在重力和电场力的共同作用下做加速直线运动,当电场力的大小与合力垂直时,电场力最小,即qE=mgsinθ,故E=;
故选C.
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【点评】带电粒子在电场的运动,综合了静电场和 ( http: / / www.21cnjy.com )力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程,然后选用恰当的规律解题.
9.在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q ( http: / / www.21cnjy.com ),从M点无初速释放一带有恒定电量的负电小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止.则从M点运动到N点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小物块所受电场力逐渐增大
B.小物块具有的电势能不变
C.M点的电势可能高于N点的电势
D.小物块电势能变化量的大小等于小物块克服摩擦力做的功
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系;功能关系.
【专题】电场力与电势的性质专题.
【分析】根据库仑定律分析小物块受到的电 ( http: / / www.21cnjy.com )场力变化情况.电场力做功正功,电荷的电势能减小.由题分析可知,物块与点电荷Q是同种电荷,物块带负电,电场线从无穷远出到点电荷Q终止,根据电场线的方向判断电势的高低.根据动能定理分析物块电势能变化量的大小与克服摩擦力做的功的关系.
【解答】解:A、物块与点电荷Q的距离增大,带电量均不变,根据库仑定律分析可知,小物块所受电场力逐渐减小.故A错误.
B、由题分析可知,点电荷对物块的电场力方向向左,对物块做正功,物块的电势能减小.故B错误.
C、由题分析可知,物块与点电荷Q ( http: / / www.21cnjy.com )是同种电荷,物块带负电,电场线从无穷远出到点电荷Q终止,根据顺着电场线电势降低可知,M点的电势低于N点的电势.故C错误.
D、物块的初速度为零,末速 ( http: / / www.21cnjy.com )度也为零,动能的变化量为零,根据动能定理可知,电场力做功与克服摩擦力做功相等,而小物块电势能变化量的大小等于电场力做功,则小物块电势能变化量的大小等于克服摩擦力做的功.故D正确.
故选:D
【点评】本题分别从力和能的角度分析物块的物理量的变化情况,是研究物体运动情况常用的两个角度.
10.如图所示,已知一带电小球在光滑 ( http: / / www.21cnjy.com )绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E和B已知),小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动,则( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.小球可能带正电
B.小球做匀速圆周运动的半径为
C.小球做匀速圆周运动的周期为
D.若电压U增大,则小球做匀速圆周运动的周期增加
【考点】带电粒子在混合场中的运动.
【专题】带电粒子在复合场中的运动专题.
【分析】小球在竖直平面内做匀速圆周运动,故重力等于电场力,即洛伦兹力提供向心力,所以mg=Eq,由于电场力的方向与场强的方向相反,根据Bqv=,解得r=
运动周期T=,在加速电场中根据动能定理qU=
【解答】解:A、小球在竖直平面内做匀速 ( http: / / www.21cnjy.com )圆周运动,故重力等于电场力,即洛伦兹力提供向心力,所以mg=qE,由于电场力的方向与场强的方向相反,故小球带负电,故A错误;
B、洛伦兹力提供向心力,即Bqv=,解得r=
由qU=,解得r=,故B正确;
C、运动周期T=,由B可解得T===,故C错误;
D、洛伦兹力提供向心力,故T=,显然周期与加速电压无关,故D错误
故选:B
【点评】本题考查了带电粒子在复合场中的圆周运动半径公式,周期公式,带电粒子在电场中的加速运动和动能定理,综合性较强.
11.在如图甲所示的电路中, ( http: / / www.21cnjy.com )电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为三个特殊材料制成的相同规格的小灯泡,这种灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关S闭合稳定后( )
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A.L1、L2、L3的电阻相同 B.L3两端的电压为L1的2倍
C.通过L3的电流是L1的2倍 D.L3消耗的功率为0.75W
【考点】闭合电路的欧姆定律.
【专题】恒定电流专题.
【分析】当开关闭合后,灯泡 ( http: / / www.21cnjy.com )L3的电压等于3V,由图读出其电流I,由欧姆定律求出电阻,并求出其功率.灯泡L2、L1串联,电压等于1.5V,由图读出电流,求出电阻.
【解答】解:A、当开关S闭合稳定后,灯泡L3的电压等于3V,由图读出其电流I3=0.25A,则灯泡L1的电阻R3==12Ω,
灯泡L2、L1串联,电压等于1.5V,由图读出其电流I2=I3=0.20A,灯泡L2、L3的电阻均为R2==7.5Ω.故AC错误,B正确.
D、功率P3=U3I3=0.75W.故D正确.
故选BD
【点评】解决本题的关键注意伏安特性曲线不是直线,根据对应的电压找对应的电流.
12.如图所示,正方形容器处在垂直纸面向里 ( http: / / www.21cnjy.com )匀强磁场中,一束电子从a孔沿ab射入容器中,其中一部分从c孔射出,另一部分从d孔射出,则( )
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A.电子速率之比为vc:vd=2:1
B.电子在容器中运动所用时间之比为tc:td=1:2
C.电子在容器中运动的加速度大小之比为ac:ad=2:1
D.电子在容器中运动的加速度大小之比为ac:ad=1:1
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.
【专题】带电粒子在磁场中的运动专题.
【分析】由几何关系可知从两孔射出的粒子的运动 ( http: / / www.21cnjy.com )半径,则由洛仑兹力充当向心力可得出粒子的速度关系;由周期公式及转过的角度可求得时间之比;由向心力公式可求得加速度之比.
【解答】解:电子从c点射出,d为圆心,Rc=L,圆心角θc=
由R=,得:vc=
运动时间为:tc==
电子从d点射出,ad中点为圆心,Rd=,圆心角θd=π
所以vd=,
td==
故vc:vd=2:1,tc:td=1:2
电子做匀速圆周运动f洛=F向=ma
a==
故选:ABC
【点评】本题为带电粒子在磁场中运动的基本问题,只需根据题意明确粒子的运动半径及圆心即可求解.
二、填空题(每空3分,共计21分)
13.有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm, ( http: / / www.21cnjy.com )游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图甲所示的读数是33.35mm.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图乙所示的读数是3.266mm.
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【考点】刻度尺、游标卡尺的使用;螺旋测微器的使用.
【专题】实验题.
【分析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
【解答】解:游标卡尺的主尺读数为33mm,游标读数为0.05×7mm=0.35mm,所以最终读数为33.35mm.
螺旋测微器的固定刻度读数为3mm,可动刻度读数为0.01×26.6mm=0.266mm,所以最终读数为3.266mm.
故答案为:33.35,3.266
【点评】解决本题的关键掌握游 ( http: / / www.21cnjy.com )标卡尺和螺旋测微器的读数方法,游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
14.用欧姆表测一个电阻R的阻值,选择旋钮置于“×10”档,测量时指针指在100与200刻度弧线的正中间,可以确定( )
A.R=150Ω B.R=1500Ω
C.1000Ω<R<1500Ω D.1500Ω<R<2000Ω
【考点】多用电表的原理及其使用.
【专题】恒定电流专题.
【分析】欧姆表刻度左密又疏,100与200正中间的刻度小于150.
【解答】解:欧姆表表盘左边密右边疏,零刻度在右边,测量时指针指在100与200刻度的正中间,指针的示数应大于100而小于150,
又选择旋钮置于“×10”档,所以带测电阻的阻值应该在1000到1500Ω之间,故C正确.
故选C
【点评】本题考查了欧姆表刻度盘的特点,题目难度较小.
15.如图所示,a、b两线框套在条形磁铁上,它们同平面的轴线与条形磁铁重合,则穿过它们的磁通量相比,较大的是线圈b.
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【考点】磁通量.
【分析】磁通量可形象描述垂直穿过 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈的条数,具体是φ=BS(B⊥S).对于同种大小的圆环,磁感线越密则磁通量越大.对于同种的磁场,圆环的面积越大则磁通量越大.
【解答】解:根据磁感线的分布情况可知,磁铁 ( http: / / www.21cnjy.com )内部穿过环面的磁感线方向向上,外部磁感线方向向下.由于磁感线是闭合曲线,磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数,而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间,所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分,b的面积小,抵消较小,则磁通量较大,
故答案为:b
【点评】本题是非匀强磁场磁通量大小的比较问题,抓住抵消后剩余磁通量进行比较.常见问题.
16.在“用伏﹣安法测量电池电动势和内电阻”的实验中,除了使用电流表和电压表外,还要用到滑动变阻器、开关.
(1)试根据以上的实验器件在图15的方框中画出实验电路图.
(2)根据实验所得测量数据,在U﹣I坐标系中画出一段U﹣I 图线如图16所示.根据图线得出被测电池的电动势为1.5V;内电阻为1.25Ω.
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【考点】测定电源的电动势和内阻.
【专题】实验题;恒定电流专题.
【分析】(1)电源的内阻是比较小的,为了减小误差,采用电流表的内接法.
(2)在U﹣I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势,直线的斜率代表的是电源的内阻的大小.
【解答】解:(1)测量电源电动势和内阻的时候,由于电源的内阻是很小的,为了减小内阻的测量误差,我们选用的是电流表的内接法,电路如图所示.
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(2)在U﹣I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势,
所以由图可以读出电源的电动势为1.5V,
图象中的斜率表示电源的内阻,
所以电源的内阻为r==0.5Ω.
故答案为:(1)如图 (2)1.5,1.25
【点评】本题考查测定电动势和内电阻的数 ( http: / / www.21cnjy.com )据处理,要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义.在计算电源的内阻的时候,一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的.
三、计算题(本题共3小题,共31分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分)
17.如图所示,一个电子(质量为m ( http: / / www.21cnjy.com ))电荷量为e,以初速度v0沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场,已知匀强电场的场强大小为E,不计重力,求:
(1)电子在电场中运动的加速度
(2)电子进入电场的最大距离.
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【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;牛顿第二定律;电场强度.
【专题】带电粒子在电场中的运动专题.
【分析】(1)电子在匀强电场中受到电场力作用,由牛顿第二定律可求得加速度.
(2)电子受到的电场力方向与初速度方向相反,做匀减速直线运动,当速度减小到零时,距离达到最大,由运动学公式求出进入电场的最大距离.
【解答】解:(1)由牛顿第二定律,F=ma,得:
a==
(2)由运动学公式,得:
S==
答:(1)电子在电场中运动的加速度为.
(2)电子进入电场的最大距离为.
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【点评】本题电子在匀强电场中做匀变速直线运动,由牛顿定律和运动学公式结合处理,也可以由动能定理求解.
18.电视机显像管简单原理如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示,初速度不计的电子经加速电场加速后进入有限边界宽度为L的匀强磁场,磁感应强度为B,如要求电子束偏转角为α,求加速电场的电势差U.(已知电子电量为e,质量为m)
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【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.
【专题】带电粒子在复合场中的运动专题.
【分析】作出粒子的运动轨迹,结合几何关 ( http: / / www.21cnjy.com )系求出轨道半径的大小,从而根据洛伦兹力提供向心力求出粒子进入磁场的速度大小,通过动能定理求出加速电压的大小.
【解答】解:电子经加速电场加速后,速度为v,则由动能定理得
电子进入匀强磁场中作匀速圆周运动,轨迹如图,
由几何关系得,电子运动半径
由牛顿第二定律,有
由以上各式解得加速电压.
答:加速电场的电势差U为.
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【点评】解决本题的关键作出粒子的运动轨迹图,结合几何关系、牛顿第二定律和动能定理进行求解.
19.(13分)在相互垂直的匀强电 ( http: / / www.21cnjy.com )场和匀强磁场中,有一倾角为θ,足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上.有一质量为m,带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如图,若迅速把电场方向反转成竖直向下.求:
(1)小球能在斜面上连续滑行多远?
(2)所用时间是多少?
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【考点】洛仑兹力;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】带电粒子在磁场中的运动专题.
【分析】(1)当电场竖直向上时,小球 ( http: / / www.21cnjy.com )对斜面无压力,可知电场力和重力大小相等;当电场竖直向下时,小球受到向下的力为2mg;当小球恰好离开斜面时,在垂直于斜面的方向上合力为零,由此可求出此时的速度;在此过程中,电势能和重力势能转化为动能,由动能定理即可求出小球下滑的距离.
(2)经受力分析可知,小球在沿斜面方向上合力不变,故沿斜面做匀加速直线运动,由运动学公式可求出运动时间.
【解答】解:(1)由静止可知:qE=mg
当小球恰好离开斜面时,对小球受力分析,受竖直向下的重力、电场力和垂直于斜面向上的洛伦兹力,此时在垂直于斜面方向上合外力为零.
则有:(qE+mg)cosθ=qvB
由动能定理得:(qE+mg)sinθ x=mv2
解得:x=
(2)对小球受力分析,在沿斜面方向上合力为(qE+mg)sinθ,且恒定,故沿斜面方向上做匀加速直线运动.由牛顿第二定律得:
(qE+mg)sinθ=ma
得:a=2gsinθ
由x=at2
得:t=
答:(1)小球能在斜面上滑行距离为;
(2)小球在斜面上滑行时间是.
【点评】该题考察了带电物体在复合场中的 ( http: / / www.21cnjy.com )运动情况,解决此类问题要求我们要对带电物体进行正确的受力分析,要注意找出当小球离开斜面时的受力情况是解决该题的关键.
在运动学中,只牵扯到位移和速度问题的往往用能量解决;如果牵扯到时间,往往应用牛顿运动定律或动量定理来解决.
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