201*-201*高二物理期中考試試卷
201*201*學(xué)年第一學(xué)期高二期中考試
物理試卷
命題人:王占龍審題人:郭全成考試時(shí)間:100分鐘分值:110分
一、不定項(xiàng)選擇題(每題3分,全選對(duì)得3分,漏選得2分,錯(cuò)選或不選得零分,共54分)
1、以下關(guān)于摩擦起電、接觸起電、靜電感應(yīng)這三種起電方式的說法正確的是:A、摩擦起電、接觸起電符合電荷守恒,靜電感應(yīng)不符合電荷守恒B、三種起電方式都符合電荷守恒,是因?yàn)檫^程中生成的正、負(fù)電荷數(shù)是等量的C、三種起電方式都符合電荷守恒,是因?yàn)檫^程中轉(zhuǎn)移的正、負(fù)電荷數(shù)是等量的D、電荷的代數(shù)和不變只適合于接觸起電2、關(guān)于點(diǎn)電荷的說法正確的是:()A.點(diǎn)電荷的帶電量一定是1.60×10-19CB.實(shí)際存在的電荷都是點(diǎn)電荷C.點(diǎn)電荷是理想化的物理模型
D.大的帶電體不能看成是點(diǎn)電荷
3、在光滑的絕緣水平面上放著質(zhì)量相等的帶電小球甲和乙,若它們的帶電荷量的關(guān)系是q甲=4q乙,則它們?cè)趲靵隽Φ淖饔孟庐a(chǎn)生的加速度之比是:
A.a甲:a乙=1:1B.a甲:a乙=3:4C.a甲:a乙=1:4D.a甲:a乙=4:1
4、兩個(gè)相同的金屬小球,帶電量之比為1∶9,相距為r,兩者相互接觸后在放回原來的位置上,則它們間的庫侖力可能為原來的()
A.1/9B.25/9C.9/1D.16/95、電場中有一點(diǎn)P,下列說法中正確的是
A.若放在P點(diǎn)的電荷的電荷量減半,則P點(diǎn)的場強(qiáng)減半B.若P點(diǎn)沒有試探電荷,則P點(diǎn)場強(qiáng)為零
C.P點(diǎn)的場強(qiáng)越大,則同一電荷在P點(diǎn)受到的電場力越大D.P點(diǎn)的場強(qiáng)方向就是放在該點(diǎn)的電荷受電場力的方向
6.如圖1所示,點(diǎn)電荷Q固定,虛線是帶電量為q的微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡,且微粒只受電場力的作用,a、b是軌跡上的兩個(gè)點(diǎn),b離Q較近,下列判斷正確的是()..
A.Q與q的帶電一定是一正一負(fù)
B.不管Q帶什么性質(zhì)的電荷,a點(diǎn)的場強(qiáng)一定比b點(diǎn)的小C.微粒通過a、b兩點(diǎn)時(shí),加速度方向都是指向Q圖1D.微粒通過a時(shí)的速率比通過b時(shí)的速率大
7.如下圖2所示,水平天花板下用長度相同的絕緣細(xì)線懸掛起來的兩個(gè)相同的帶電介質(zhì)
小球a、b,左邊放一個(gè)帶正電的固定球+Q時(shí),兩懸球都保持豎直方向.下面說法正確的是
A.a(chǎn)球帶正電,b球帶正電,并且a球帶電荷量較大()B.a(chǎn)球帶負(fù)電,b球帶正電,并且a球帶電荷量較小C.a(chǎn)球帶負(fù)電,b球帶正電,并且a球帶電荷量較大D.a(chǎn)球帶正電,b球帶負(fù)電,并且a球帶電荷量較小
1圖
8、如圖3所示的勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為103N/C,ab=dc=4cm,bd=ac=3cm.則下述計(jì)算結(jié)果正確的是()
A.a(chǎn)b之間的電勢(shì)差為40V.
圖3B.a(chǎn)d之間的電勢(shì)差為50V.
C.將q=-5×10-3C的點(diǎn)電荷沿矩形路徑abdca移動(dòng)一周,電場力做功為零.D.將q=-5×10C的點(diǎn)電荷沿abd或acd從a移動(dòng)到d,電場力做功都是-0.25J.9.如圖4所示,a,b,c為電場中同一條水平方向電場線上的三點(diǎn),c為ab中點(diǎn).a(chǎn),b電勢(shì)分別為φa=5V,φb=3V,下列敘述正確的是()
φa=5Vφb=3V
A.該電場在c點(diǎn)處的電勢(shì)一定為4V
acbB.a(chǎn)點(diǎn)處的場強(qiáng)Ea一定大于b點(diǎn)處的場強(qiáng)Eb
C.一正電荷從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)電勢(shì)能一定減少
D.一負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)受到的電場力由c指向a
10.A、B、C是勻強(qiáng)電場中的三個(gè)點(diǎn),各點(diǎn)電勢(shì)φA=10V,φB=2V,φC=6V,A、B、C三點(diǎn)在同一平面上,如圖4所示,關(guān)于A、B、C三點(diǎn)的位置及電場強(qiáng)度的方向表示正確的是()
圖4
11、如圖5所示,一個(gè)帶正電的粒子沿曲線從a到b越過勻強(qiáng)電場,以下說法正確的是:aA、電場力做正功,電勢(shì)能增大()B、電場力做正功,電勢(shì)能減少C、電場力做負(fù)功,電勢(shì)能增大圖5D、電場力做負(fù)功,電勢(shì)能減少b12、電荷Q在電場中某兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),電場力做功W,由此可算出兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U,若讓電量為2Q的電荷在電場中的這兩點(diǎn)間移動(dòng)則()
A.電場力做功仍為WB.電場力做功2W
C.兩點(diǎn)間的電勢(shì)差仍為UD.兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U/2
13、在理解電動(dòng)勢(shì)的概念時(shí),有同學(xué)提出了如下的看法,你認(rèn)為正確的是A、電動(dòng)勢(shì)就是路端電壓B、電動(dòng)勢(shì)大小等于內(nèi)外電壓之和C、電動(dòng)勢(shì)是表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量D、電動(dòng)勢(shì)是表示電源把電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的本領(lǐng)大小的物理量
14、如圖6所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,極板A接地,平行板電容器的極板B與一個(gè)靈敏的靜電計(jì)相接.將A極板向左移動(dòng),增大電容器兩極板間的距離時(shí),電容器所帶的電量Q、電容C、兩極間的電壓U的變化情況是()
A、Q變小,C不變,U不變B、Q變小,C變小,U不變C、Q不變,C變小,U變大D、Q不變,C變大,U變大
圖6
2-3圖
15.如圖7,一帶電液滴在重力和勻強(qiáng)電場對(duì)它的作用力作用下從靜止開始由b沿直線運(yùn)動(dòng)到d,且bd與豎直方向所夾的銳角為45°,則下列結(jié)論正確的是()
A.此液滴帶正電B.液滴的加速度等于2gC.合外力對(duì)液滴做的總功等于零D.液滴的電勢(shì)能減少
圖7
16、一根均勻電阻絲的電阻為R,在溫度不變的情況下,下列情況中其電阻值仍為R的是()
A.當(dāng)長度不變,橫截面積增大一倍時(shí)B.當(dāng)截面積不變,長度增大一倍時(shí)
C.長度和橫截面積都縮小一倍時(shí)D.長度和橫截面半徑都增大一倍時(shí)17.在圖8所示電路中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑片P向a滑動(dòng)時(shí),電流表及電壓表的示數(shù)的變化情況是()
A.電流表A1增大,A2減小,電壓表V減小B.電流表A1減小,A2增大,電壓表V減小C.電流表A1增大,A2增大,電壓表V增大圖8D.電流表A1減小,A2減小,電壓表V增大
18、如圖9所示,在A、B兩端加一恒定不變的電壓,電阻R1為60Ω,電路中的電流為I;若將R1短路,R2中的電流增大到原來的4倍,則R2為()
A、40ΩB、20ΩC、120ΩD、6Ω
R1R2二、填空題(每空2分,共24分)圖9AUB19、在電場中某點(diǎn)放入一個(gè)點(diǎn)電荷,其帶電量是2.0×10-6C,受到的電場力是1.0×10-3N,方向向右,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為N/C,若在該點(diǎn)改放-1.0×10-6C的電荷,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向
20.如圖10所示是某電場中的一簇等勢(shì)面,甲等勢(shì)面的電勢(shì)為90V,乙等勢(shì)面的電勢(shì)為-10V,各相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等。
(l)將q1108C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場力做功;(2)將q1108C的電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn),電場力
圖10
做功;
21.有一只滿偏電流Ig=5mA,內(nèi)阻Rg=300Ω的電流表G,若把它改裝成量程為10V的電壓表,應(yīng)聯(lián)一個(gè)Ω的電阻;如果把它改裝成量程為3A的電流表,應(yīng)聯(lián)一個(gè)Ω的電阻。
22.用一多用電表進(jìn)行多次測量,指針指在如圖11所示位置,請(qǐng)把相應(yīng)讀數(shù)讀出。(1)如果是用直流100mA擋測量電流,指針位置如①所示,則讀數(shù)為mA;(2)如果是用直流2.5V擋測量電壓,指針位置如圖①所示,則讀數(shù)為V;(3)如果是用倍率×100擋測量電阻,指針位置如圖②所示,則讀數(shù)為Ω。
23、用螺旋測微器測圓柱體的直徑時(shí),示數(shù)如圖12甲所示,此示數(shù)為mm,
宿遷中學(xué)張克楊②①圖11圖12
三、計(jì)算題(共22分)24、(8分)將電量為-8×10-6C的電荷沿同一條電場線由A點(diǎn)移到B點(diǎn)克服電場力做功4.8×10-5J,再由B點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力做功2.4×10-5J,求:
(1)電荷從A到B電勢(shì)能變化了多少?(2)BC間的電勢(shì)差為多少?(3)AC間的電勢(shì)差為多少?
(4)若B=0,則A=?C=?25、(8分)有一電子經(jīng)電壓U1加速后,進(jìn)入兩塊間距為d,電壓為U2的平行金屬板間,若電子從兩板正中間垂直電場方向射入,且正好能穿出電場,設(shè)電子的電量為e.求:
①金屬板AB的長度。
②電子穿出電場時(shí)的動(dòng)能。
U1Ad+++++B圖13R1a
R326.(6分)如圖14所示電路,已知R1=5,R2=10,
R2SR3=1。當(dāng)電鍵S接a時(shí),電流表示數(shù)為1.5A;當(dāng)S接b時(shí),
Erb電流表示數(shù)為1A,求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
A四、附加題圖1427、(10分)如圖15所示,在E=103V/m的水平向左勻強(qiáng)電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN連接,半圓軌道所在豎直平面與電場線平行,其半徑R=40cm,一帶正電荷q=10-4C的小滑塊質(zhì)量為m=40g,與水平軌道間的動(dòng)摩因數(shù)=0.2,取g=10m/s2,求:
(1)要小滑塊能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)L,滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放?(2)這樣釋放的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大?(P為半圓軌道中點(diǎn))
LEP.4
Om圖15
NM
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201*201*學(xué)年第一學(xué)期
高二物理期末試卷
班級(jí)姓名得分
一、選擇題(共15題,每小題3分,共45分。)
1.在國際單位制中,電磁學(xué)的基本單位是(C)A.庫侖(C);B.牛頓/米(N/m);C.安培(A);D.特斯拉(T)。
2.關(guān)于電場線下列說法中正確的是(C)A.電場線是形象描述電場分布情況的實(shí)際存在于電場的曲線B.電場線是首尾相連的閉合曲線
C.電場線平行且間距相等的電場是勻強(qiáng)電場D.電場的兩條電場線有可能相交
3.關(guān)于勻強(qiáng)電場場強(qiáng)和電勢(shì)差的關(guān)系,下列敘述正確的是(C)A.在相同距離的兩點(diǎn)上,電勢(shì)差大的其場強(qiáng)也必定大B.任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積
C.沿不垂直于電場線方向任意一條直線上相同距離上的電勢(shì)差必相等D.電勢(shì)降低的方向一定是場強(qiáng)方向
4.把一個(gè)正電荷由電場中A點(diǎn)移到無限遠(yuǎn)處,電荷克服電場力做功3×10-4J,
把一個(gè)等量的負(fù)電荷由電場中B點(diǎn)移到無限遠(yuǎn)處,電場力做功×10-
4J。以無限遠(yuǎn)處為零電勢(shì),則A、B兩點(diǎn)電勢(shì)關(guān)系是(D)
A.φA>φB>0B.φA0D.φBA.保持靜止B.收縮C.變長D.不斷上下振動(dòng)13.在勻強(qiáng)磁場中的O點(diǎn)垂直射入一些自由電子和帶正電的離子,它們?cè)诖艌鲋械倪\(yùn)動(dòng)軌跡如圖8所示,下列哪一條曲線是速度最大的運(yùn)動(dòng)軌跡(D)
A.aB.bC.cD.d
14.下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中,不能表明電流能產(chǎn)生磁場的是:(B)A.甲圖中,導(dǎo)線通電后磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.乙圖中,通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用C.丙圖中,當(dāng)電流方向相同時(shí),導(dǎo)線相互靠近D.丁圖中,當(dāng)電流方向相反時(shí),導(dǎo)線相互遠(yuǎn)離
圖915.如圖10所示,一電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子不計(jì)重力,沿平行金屬板中線以速度v垂直射入相互垂直的勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B區(qū)域.粒子從P點(diǎn)離開電場磁場區(qū)域時(shí)速度為v,P點(diǎn)偏離原方向的距離為d,對(duì)于該粒子的運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是:(D)
A、粒子所受磁場力比電場力小
B、粒子加速度大小始終是qvBqEm
C、粒子在此區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線D、粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度v大小為
v202qEdm
二、實(shí)驗(yàn)題(共2題,每小題4分,共8分)
圖1016.如圖11所示,圖甲的游標(biāo)卡尺上有10個(gè)分度,精確度為0.1mm,圖中表示測量一工件的長度為mm;圖乙的游標(biāo)卡尺上有20個(gè)分度,精確度為0.05mm,圖中表示測量另一工件的長度為mm。
圖11
甲高二物理期末試卷
乙17.(4分)圖12中給出的是用螺旋測微器測量一金屬導(dǎo)線直徑時(shí)的示數(shù),此讀數(shù)應(yīng)為mm。
圖1218.(8分)測量電源B的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r(E約為4.5V,r約為1.5Ω)。
器材:量程3V的理想電壓表V○,量程0.5A的電流表A○(具有一定內(nèi)阻),固定電阻R=4Ω,滑線變阻器R′,電鍵K,導(dǎo)線若干。滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路原理圖如圖13所示。①試用實(shí)線表示導(dǎo)線,將圖14中器材連成實(shí)驗(yàn)電路。②實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí),電壓表讀數(shù)為U1;當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí),電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E=,r=。(用I1,I2,U1,U2及R表示)
圖13
圖14
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19.在描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中,要求加在燈泡兩端的電壓從零開始。實(shí)驗(yàn)器材有:電壓表、電流表、電池、電鍵、導(dǎo)線若干條、待測燈泡、滑線變阻器。滿足實(shí)驗(yàn)要求的電路圖如圖15所示。試用實(shí)線表示導(dǎo)線,將圖16中器材連成實(shí)驗(yàn)電路。
圖15圖1620.在測定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用電壓表和電流表測出如表中所列的六組數(shù)據(jù)。試圖17的方格紙上畫出UI圖線。
電壓U/V電流I/A11.370.1221.320.2031.240.3141.180.3251.100.5061.050.57圖17
21.在測定金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中,需用伏安法測量電阻阻值R。圖18中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測得的6組電流I、電壓U的值。
(1)完成U-I圖象;
(2)求出的電阻值R=Ω。(保留3位有效數(shù)字)
高二物理期末試卷
圖18
三、計(jì)算題(共4題,共38分)
22.在如圖19所示的電路中,電源是用4節(jié)電池連接的串聯(lián)電池組,每節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)電阻為1Ω。電阻R1=8Ω,R2=8Ω,R3=4Ω。求R1、R2、R3上的電流分別是多大?
圖19
23.在如圖20所示的電路中,電阻R1=9Ω,R2=15Ω,電池組的電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)電阻r=1Ω。安培表的讀數(shù)為0.4A。求電阻R3的阻值和它消耗的功率。
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24.(10分)如圖21所示,平行金屬導(dǎo)軌間距為50cm,固定在水平面上,一端接入電動(dòng)勢(shì)E=1.5V、內(nèi)電阻r=0.2的電池,金屬桿電阻為R=2.8,質(zhì)量m=5102kg,與平行導(dǎo)軌垂直放置,其余電阻不計(jì),金屬桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.8T,方向與水平成60角的勻強(qiáng)磁場中,剛開始接通電路的瞬間,求:
(1)金屬桿所受的安培力的大?(2)此時(shí)導(dǎo)體棒對(duì)軌道的壓力多大?(3)此時(shí)導(dǎo)體棒受到的靜摩擦力多大?圖2125.(10分)如圖22所示,一電荷量為q的帶電粒子以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,寬度為d的勻強(qiáng)磁場,射出磁場時(shí)速度方向與入射方向的夾角為300,(不計(jì)重力影響)。試求:
(1)帶電粒子的質(zhì)量;
(2)帶電粒子穿過磁場的時(shí)間。圖22
26.(14分)真空中狹長的區(qū)域內(nèi)充滿磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向里,區(qū)域?qū)挾葹閐,其邊界CD∥EF,如圖23所示。一個(gè)質(zhì)量為m,電量為q的負(fù)離子沿垂直磁場方向射入磁場,初速度方向與CD夾角為。為使該負(fù)離子從EF邊飛出磁場,初速度v0應(yīng)滿足什么條件。
圖23高二物理期末試卷27.(12分)兩平行金屬板相距為d。板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,按如圖24所示的方式接入電路。已知電源內(nèi)阻為r,滑動(dòng)變阻器的總電阻為R。有一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子,從兩板正中間左端水平射入場區(qū)。不計(jì)重力。
(1)若不給金屬板充電,求粒子初速v0多大時(shí),可以垂直打在金屬板上。(2)閉合S,把滑動(dòng)變阻器的滑鍵P移到中點(diǎn)。粒子仍以相同的初速v0射入,而從兩板間沿直線穿過。求電源的電動(dòng)勢(shì)E。
圖24
28.如圖25所示,豎直絕緣桿處于相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,電場強(qiáng)度為E,方向水平向右,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外。一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q帶正電的小環(huán)從靜止開始沿桿下滑,且與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為。試求:
(1)當(dāng)小環(huán)加速度最大時(shí),小環(huán)速度和加速度的大。唬2)當(dāng)小環(huán)速度最大時(shí),小環(huán)速度和加速度的大小。圖25
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17.3.974(3.973~3.975均給分)18.①實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。(4分)②
I1U2I2U1U2U1I,-R(4分)
1I2I1I2
19.實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。
20.六組數(shù)據(jù)與A、B、C、D、E、F六個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng),UI圖線如圖12所示。
21.解:
(1)作U-I直線的要求:舍去左起第2點(diǎn),其余5個(gè)點(diǎn)盡量靠近直線且均勻分布在直線兩側(cè),圖略。……………2分
(2)229Ω(221~237Ω均為正確)。……………2分22.解:
電池組的電動(dòng)勢(shì)E=4×1.5V=6.0V……………………①
內(nèi)電阻r=4×1Ω=4Ω……………………②
外電路的三個(gè)電阻并聯(lián),總電阻R=2Ω……………………③
干路中的電流I=ERr=6.024A=1.0A……………………④
由并聯(lián)電路的電流分配關(guān)系可知:
高二物理期末試卷I1=0.25A……………………⑤
I2=0.25A……………………⑥I3=0.5A……………………⑦
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):①、②、③、⑤、⑥、⑦式各1分,④式2分。23.解:已知R2=15Ω,I2=0.4A
所以U2=I2R2=0.4×1.5V=6V①又已知E=12V,
所以U內(nèi)+U1=E-U2=12V-6V=6V②電路中的總電流I=
U內(nèi)U1rR=
6119A=0.6A③因此,U3=U2=6V,I1=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A④R3=
U3I=6Ω=30Ω30.2⑤P3=I23R3=0.22×30W=1.2W⑥評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):①、②、③、④、⑤、⑥式各1分。
24.解:(1)剛開始接通時(shí)電路中的電流為:
NIERr0.5(A)F金屬桿所受安培力大小為:
30°FBIL0.80.50.5N0.2N
f(2)在豎直方向上受力平衡
FmgNFsinmg
即FNmgFsin0.4N
由牛頓第三定律,棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力為FN"FN0.4N(3)在水平方向上受力平衡
fFcos=0.1N
25.(1)帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由洛侖茲力提供向心力,有第5頁共6頁李正林
2qvB=m
vr①由幾何關(guān)系:d=rsin300②
由①、②式解得帶電粒子的質(zhì)量:m=2qdBv③
(2)帶電粒子射出磁場時(shí)的偏向角等于圓心角,有
300t=3600T④而周期:T=2π
mqB⑤由③、④、⑤式解得穿過磁場的時(shí)間:t=d3v⑥評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):①、②、④、⑤式各2分,④、⑥式各1分。
26.解:設(shè)負(fù)離子剛好不能從EF邊飛出時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,由幾何關(guān)系:RcosRd
即:Rd1cos
由牛頓第二定律:qvmv20BR
則vqBRθmqBdm(1cos)所以為使負(fù)離子從EF邊飛出磁場,初速度v0應(yīng)滿足
v0qBdm(1cos)
27.解:(1)由牛頓第二定律:qvmv0B02r①
rd2②由①②式:v0qBd2m(2)粒子沿直線運(yùn)動(dòng)則設(shè)場強(qiáng)為E":qv0BqE而兩板間的電壓為:UERrR2高二物理期末試卷且EUd,即:qB2d2(Rr)mR
28.解:小環(huán)開始下滑后受到五個(gè)力的作用,分別是豎直向下的重力mg,水平向右的電場力FE,水平向左的洛倫茲力FB和豎直向上的摩擦力Ff,此外還有水平方向桿的壓力FN。
(1)當(dāng)qvB<qE時(shí),壓力FN水平向左,
豎直方向根據(jù)牛頓第二定律,有mg-Ff=ma(1)水平方向根據(jù)平衡條件,有FN+qvB=qE(2)根據(jù)摩擦定律,有Ff=FN(3)
由(1)、(2)、(3)式解得小環(huán)下滑加速度:a=g-(qEqvB)m(4)
由上式可知加速度a隨速度v增大而增大,即小環(huán)做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)qvB=qE時(shí),F(xiàn)N=0,此時(shí)加速度達(dá)到最大值。
此時(shí)速度:v=
EB(5)加速度最大值:amax=g(6)
(2)當(dāng)qv′B>qE時(shí),壓力FN水平向右,
豎直方向根據(jù)牛頓第二定律,有mg-Ff′=ma′(7)水平方向根據(jù)平衡條件,有FN′+qE=qv′B(8)根據(jù)摩擦定律,有Ff′=FN′(9)
由(7)、(8)、(9)式解得小環(huán)下滑加速度:a′==g-(qvBqE)m(10)
由上式可知加速度a′隨v增大而變小,即小環(huán)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)a′=0時(shí),速度達(dá)到最大值。(11)由mg=(qvmaxB-qE)解得:速度最大值:vmax=
mgqEqB(12)
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):(1)、(2)、(3)、(4)、(7)、(8)、(9)、(10)式各2分。(5)、(6)、(11)、(12)式各1分。
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