11.如图所示为一速度选择器,内有一磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场,一束粒子流以速度v水平射人,为使粒子流经磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,关于这个电场场强大小和方向的说法中正确的是
A.大小为B/v,粒子带正电时,方向向上
B.大小为B/v,粒子带负电时,方向向下
C.大小为Bv,方向向下,与粒子带何种电荷无关
D.大小为Bv,方向向上,与粒子带何种电荷无关
12.如图,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场和磁场相互垂直。
在电磁场区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球。
O点为圆环的圆心,a、b、c为圆环上的三个点,a点为最高点,c点为最低点,Ob沿水平方向。
已知小球所受电场力与重力大小相等。
现将小球从环的顶端a点由静止释放。
下列判断正确的是
A.当小球运动的弧长为圆周长的1/4时,洛仑兹力最大
B.当小球运动的弧长为圆周长的1/2时,洛仑兹力最大
C.小球从a点到b点,重力势能减小,电势能增大
D.小球从b点运动到c点,电势能增大,动能先增大后减小
二、填空、实验题(本题包含3个小题,共26分)
13.目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图表示它的发电原理.将一束等离子体(由高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体来说呈电中性)喷入磁场,由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转,磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷,从而在两板间产生电压。
请你判断;在图示磁极配置的情况下,金属板(选填“A”或“B”)的电势较高,通过电阻R的电流方向是(选填“a
b”或“b
a”)。
14.如图所示,是等离子体发电机的示意图,两平行金属板间距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里,要使该发电机电源的电动势为E,则等离子的速度v=,a是电源的极.
15.一劲度系数为k的轻质弹簧,下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd,bc边长为L,线框下边部分处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框平面垂直,如图所示,垂直纸面向里.线框中通以电流,方向如图,开始时线框处于平衡状态.现令磁场反向,磁感应强度大小仍为B,线框达到新的平衡,求在此过程中,线框位移△x的大小。
16.在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度L=0.810m.金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.
(1)从图中读出金属丝的直径为mm.
(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
A.直流电源:
电动势约4.5V,内阻很小;
B.电流表A1:
量程0~0.6A,内阻0.125Ω;
C.电流表A2:
量程0~3.0A,内阻0.025Ω;
D.电压表V:
量程0~3V,内阻3kΩ;
E.滑动变阻器R1:
最大阻值10Ω;
F.滑动变阻器R2:
最大阻值50Ω;G.开关、导线等。
在可供选择的器材中,应该选用的电流表是,应该选用的滑动变阻器是。
(3)根据所选的器材,在如图所示的方框中画出实验电路图.
(4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1Ω,则这种材料的电阻率为Ω·m。
(保留二位有效数字)
17.如图甲所示的电路可测出电压表的内阻,电源内阻可以忽略,
为电阻箱,当R取不同值时,电压表分别有一示数。
若多次改变电阻箱的阻值,测得多个对应的电压值,最后作出的
图象如图乙所示,则电压表的内阻,电源电动势是。
三、计算题(共5题,写出详细过程)38分
18.如图所示,水平放置的两根平行金属导轨相距0.2m,上面有一质量为0.04kg的均匀金属棒ab,金属棒电阻忽略不计,电源电动势为6V、内阻为0.5Ω,滑动变阻器调到2.5Ω时,要使金属棒ab对轨道的压力恰好为零,需在金属棒所在平面位置施加一个水平的匀强磁场,问:
(1)流过金属棒的电流多大
(2)该匀强磁场的方向
(3)该匀强磁场的磁感应强度大小为多少.(g=10m/s2)
19.如图所示,在xOy平面内,电荷量为q、质量为m的电子从原点O垂直射人磁感应强度为B的匀强磁场中,电子的速度为v0,方向与x轴正方向成30°角,则
(1)电子第一次到达x轴所用的时间是多少?
(2)这时电子在x轴的位置距原点的距离是多少?
20.如图所示,一质量为m,带电荷量为+q的小物体,在水平方向的匀强磁场B中,从倾角为
的绝缘光滑足够长的斜面上由静止开始下滑,求:
(1)此物体在斜面Q上运动的最大速度.
(2)此物体在斜面上运动的距离.
(3)此物体在斜面上运动的时间.
21.如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴。
一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为
.不计空气阻力,重力加速度为g,求
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;
(3)A点到x轴的高度h.
22.1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。
回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。
磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。
A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,加速电压为U。
加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1)求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;
(2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t;
(3)实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。
若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm,试讨论粒子能获得的最大动能E㎞。
考试座位号
三明一中2012-2013上学期阶段考试卷
高二物理答题卷1212
一、单项选择题(每题3分,共36分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、填空题(每空2分,共26分)
13、___________________;___________________;
14、___________________;___________________;
15、___________________;
16、
(1)___________________;
(2)___________________;___________________;
(3)
(4)___________________;
17、___________________;___________________;
四、计算题(共38分)
18.
19.
20.
21.
22.
三明一中2012-2013上学期阶段考试卷
高二物理答案1212
一、单项选择题(每题3分,共36分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
C
A
C
A
A
B
B
B
B
D
D
二、填空题(每空2分,共26分)
4、计算题(共38分)
18、解:
由题意可知ab中的电流大小为I=
=2A
方向水平向左
欲使ab对轨道压力恰为零则mg=BIL
得B=
=1T
19.解:
电子在磁场中的运动轨迹如图中实线所示,占整个圆周的
电子所受到的洛仑兹力提供它做圆周运动的向心力,即qvB=
,得R=
所以电子第一次到达x轴所用的时间为:
t=
=
,电子在x轴上的位置距原点的距离为x=R=
.
20.
(1)
(2)
22:
(1)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1,速度为v1
qu=
mv12
qv1B=m
解得
同理,粒子第2次经过狭缝后的半径
则
(2)设粒子到出口处被加速了n圈
解得