天津市七校（靜海一中楊村中學(xué)寶坻一中大港一中等）2020學(xué)年高二物理上學(xué)期期中聯(lián)考試卷（含解析）

1、20202020學(xué)年度第一學(xué)期期中七校聯(lián)考高二物理 一、單項(xiàng)選擇題1.火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知A. 太陽(yáng)位于木星運(yùn)行橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上B. 火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小始終相等C. 由于火星與木星軌道不同，火星與木星公轉(zhuǎn)周期的平方與其所對(duì)應(yīng)軌道半長(zhǎng)軸的立方之比不相等D. 相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積等于木星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積【答案】A【解析】【分析】熟記理解開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律：第一定律：所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。第二定律：對(duì)每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等。第三定律：所有

2、行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等?！驹斀狻康谝欢傻膬?nèi)容為：所有行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)處于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。故A正確；第二定律：對(duì)每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等。行星在此橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的速度大小不斷變化，故B錯(cuò)誤；若行星的公轉(zhuǎn)周期為T，則，其中常量k與行星無(wú)關(guān)，與中心體有關(guān)，即火星與木星公轉(zhuǎn)周期的平方與其所對(duì)應(yīng)軌道半長(zhǎng)軸的立方之比相等，故C錯(cuò)誤；第二定律：對(duì)每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，是對(duì)同一個(gè)行星而言，故D錯(cuò)誤；故選A?！军c(diǎn)睛】正確理解開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律是解答本題的關(guān)鍵2.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度

3、的下列說(shuō)法中，正確的是A. 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到安培力越大的位置，則該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大B. 磁感線的指向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度減小的方向C. 垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度方向D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向與放入磁場(chǎng)的導(dǎo)線所通過(guò)的電流大小、導(dǎo)線長(zhǎng)度、導(dǎo)線所受安培力等均無(wú)關(guān)【答案】D【解析】【分析】根據(jù)左手定則可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與安培力的方向垂直；磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，通過(guò)電流元垂直放置于磁場(chǎng)中所受磁場(chǎng)力與電流元的比值來(lái)定義磁感應(yīng)強(qiáng)度此比值與磁場(chǎng)力及電流元均無(wú)關(guān)【詳解】磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，通過(guò)電流元垂直放置于磁場(chǎng)中所受磁場(chǎng)力與電流元的比值來(lái)定義

4、磁感應(yīng)強(qiáng)度。此比值與磁場(chǎng)力及電流元均無(wú)關(guān)。故A錯(cuò)誤，D正確；磁感線的指向與磁感應(yīng)強(qiáng)度減小無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤。垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線的受力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相互垂直；故C錯(cuò)誤；故選D?！军c(diǎn)睛】磁感應(yīng)強(qiáng)度是通過(guò)比值定義得來(lái)，例如電場(chǎng)強(qiáng)度也是這種定義，電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力及電荷量均沒(méi)有關(guān)系同時(shí)電流元放入磁場(chǎng)中不一定有磁場(chǎng)力，還受放置的角度有關(guān)3.如圖所示，P、Q為質(zhì)量均為m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，分別置于地球表面不同緯度上，如果把地球看成是一個(gè)均勻球體，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是()A. P、Q受地球引力大小相等B. P、Q做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小相等C. P、Q做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小相等

5、D. P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的重力大小相等【答案】AC【解析】質(zhì)點(diǎn)P與質(zhì)點(diǎn)O距離地心的距離相等，根據(jù)知，兩質(zhì)點(diǎn)受到的引力大小相等故A正確在地球上不同的位置角速度都是相等的，所以P、Q兩質(zhì)點(diǎn)角速度大小相等，根據(jù)知，P點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑大于Q質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑，則P受到的向心力大于Q質(zhì)點(diǎn)受到的向心力，故B錯(cuò)誤，C正確；因重力加速度隨緯度的升高而增大，故Q質(zhì)點(diǎn)的重力大小大于P質(zhì)點(diǎn)的重力大小，故D錯(cuò)誤；故選AC.【點(diǎn)睛】運(yùn)用牛頓的萬(wàn)有引力定律比較萬(wàn)有引力的大?。恢亓κ侨f(wàn)有引力的一個(gè)分力共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體具有相同的角速度和周期，從圖中可以看出P的半徑比Q大，再根據(jù)，去比較向心力的大小4.一質(zhì)子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，不考慮其他場(chǎng)力（

6、重力）作用，下列說(shuō)法正確的是A. 可能做類平拋運(yùn)動(dòng)B. 一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C. 可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D. 只能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】【分析】當(dāng)粒子垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)粒子平行于磁場(chǎng)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)【詳解】因洛倫茲力的方向始終與速度方向垂直，改變速度方向，因而同時(shí)也改變洛倫茲力的方向，故洛倫茲力是變力，粒子不可能做勻變速運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的洛倫茲力跟速度方向與磁場(chǎng)方向的夾角有關(guān)，當(dāng)速度方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，它不受洛倫茲力作用，又不受其他力作用，這時(shí)它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確。只有當(dāng)速度方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，帶電粒子

7、才做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果速度方向與磁場(chǎng)不垂直，則粒子不做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選C。【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，不受洛倫茲力，帶電粒子受洛倫茲力時(shí)，洛倫茲力方向與速度方向垂直5.兩個(gè)質(zhì)量相同的鋁環(huán)能在一個(gè)光滑的絕緣圓柱體上自由移動(dòng)，設(shè)大小不同的電流按如圖所示的方向通入兩鋁環(huán)，則以下說(shuō)法正確的是A. 右側(cè)鋁環(huán)受到安培力方向向右B. 彼此相向運(yùn)動(dòng)，且具有大小相等的加速度C. 彼此背向運(yùn)動(dòng)，電流大的加速度大D. 同時(shí)改變兩導(dǎo)線的電流方向，兩導(dǎo)線受到的安培力方向反向【答案】B【解析】【分析】本題的關(guān)鍵是明確兩電流間的相互作用規(guī)律“同相電流相互吸引，異向電流相互排斥”

8、，并結(jié)合牛頓第三定律和牛頓第二定律即可求解【詳解】根據(jù)電流間相互作用規(guī)律“通向電流相互吸引，異向電流相互排斥”可知，兩圓環(huán)應(yīng)相互吸引，即彼此相向運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)牛頓第二定律和牛頓第三定律可知，兩圓環(huán)的加速度大小相等，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。【點(diǎn)睛】要熟記電流間相互作用規(guī)律“通向電流相互吸引，異向電流相互排斥”6.如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造衛(wèi)星，下列說(shuō)法中正確的是( )A. b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度B. b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C. b、c的運(yùn)行周期相同，且小于a的運(yùn)行周期D. 由于某種原因，a的軌道半徑緩慢減小，a的線

9、速度將逐漸增大【答案】BD【解析】人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，解得：，由圖可以知道，rarb=rc，所以b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度，故A錯(cuò)誤；b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故B正確；b、c運(yùn)行周期相同，且大于a的運(yùn)行周期，故C錯(cuò)誤；由于某種原因，a的軌道半徑緩慢減小，跟據(jù)可知a的線速度將逐漸增大，故BD正確，AC錯(cuò)誤。7. 如圖所示，a、b是一對(duì)平行金屬板，分別接到直流電源兩極上，右邊有一擋板，正中間開有一小孔d，在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，在a、

10、b兩板間還存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)E，從兩板左側(cè)中點(diǎn)c處射入一束正離子（不計(jì)重力），這些正離子都沿直線運(yùn)動(dòng)到右側(cè)，從d孔射出后分成3束，則下列判斷正確的是（ ）A. 這三束正離子的速度一定不相同B. 這三束正離子的質(zhì)量一定不相同C. 這三束正離子的電荷量一定不相同D. 這三束正離子的比荷一定不相同【答案】D【解析】試題分析：離子在復(fù)合場(chǎng)中沿水平方向直線通過(guò)故有qE=qvB，所以v=；三束正離子的在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不同，根據(jù)r=可知比荷一定不相同根據(jù)洛倫茲力的方向可以判定電場(chǎng)力的方向從而判定電場(chǎng)的方向解：A、3束離子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況相同，即沿水平方向直線通過(guò)故有qE=qvB，所以v=，故三束正離

11、子的速度一定相同故A錯(cuò)誤BCD、3束離子在磁場(chǎng)中有qvB=m，故r=，由于三束正離子的在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不同，故比荷一定不相同，然而正離子質(zhì)量可能相同，電量也有可能相同，故BC錯(cuò)誤，D正確故選：D【點(diǎn)評(píng)】速度選擇器是利用電場(chǎng)力等于洛倫茲力的原理進(jìn)行工作的，故速度選擇器只能選擇速度而不能選擇電性8.如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電絕緣體物塊位于高度略大于物塊高的水平寬敞絕緣隧道中，隧道足夠長(zhǎng)，物塊上、下表面與隧道上、下表面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，整個(gè)空間存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)給物塊水平向右的初速度v0，空氣阻力忽略不計(jì)，物塊電荷量不變，則物塊A. 一定做勻速直線

12、運(yùn)動(dòng)B. 一定做減速運(yùn)動(dòng)C. 可能先減速后勻速運(yùn)動(dòng)D. 可能加速運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】由題意對(duì)滑塊受力分析，因不知道開始時(shí)滑塊所受洛倫茲力與重力誰(shuí)大，故彈力方向大小均不能確定，應(yīng)討論：若滑塊受到向上的洛倫茲力F=mg，則支持力FN=0，摩擦力f=0，滑塊將勻速運(yùn)動(dòng)；若Fmg，則彈力方向向上，豎直方向滿足FN+F=mg，水平方向受摩擦力向左，滑塊做減速運(yùn)動(dòng)，由F=qvB知，F(xiàn)減小，F(xiàn)N則增大，f增大，由-f=ma可知，v繼續(xù)減小，最后減為零；若Fmg，則滑塊受到向下的壓FN，在豎直方向滿足F=mg+FN，滑塊向右做減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)態(tài)分析知，當(dāng)F=mg時(shí)FN=0，f=0，最終滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)，

13、故ABD不可能，C可能。 故選C。二、多項(xiàng)選擇題9.在磁場(chǎng)中放入一通電導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)線長(zhǎng)為1 cm，電流為0.5 A，所受的磁場(chǎng)力為5104 N。則A. 該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1 TB. 若將該電流撤去，該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度還是0.1 TC. 若將通電導(dǎo)線跟磁場(chǎng)平行放置，該導(dǎo)體所受到的磁場(chǎng)力為5104 ND. 若將通電導(dǎo)線跟磁場(chǎng)平行放置，該導(dǎo)體所受到的磁場(chǎng)力為零【答案】ABD【解析】【詳解】根據(jù)公式，得：，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F、I、L無(wú)關(guān)，故A正確，B錯(cuò)誤；若將通電導(dǎo)線跟磁場(chǎng)平行放置，該導(dǎo)體所受到的磁場(chǎng)力為零，故C錯(cuò)誤，D正確，故選ABD。10.如圖所示，關(guān)于地球衛(wèi)星的軌道，下列說(shuō)法正確

14、的是A. 同步衛(wèi)星的軌道一定為bB. 衛(wèi)星可能的軌道為a、cC. 同步衛(wèi)星可能的軌道為aD. 同步衛(wèi)星可能的軌道為a、c【答案】BC【解析】【分析】衛(wèi)星的軌道平面必須過(guò)地心，同步軌道必須位于赤道上某一高度處【詳解】b平面不過(guò)地心、且不在赤道上空，故不可能是同步衛(wèi)星，故A錯(cuò)誤；因a，c都過(guò)地心，故可為衛(wèi)星軌道。故B正確；因a在赤道上空，且過(guò)地心，可能是同步軌道。故C正確；因c不在赤道上空，不能為同步軌道。故D錯(cuò)誤；故選BC?！军c(diǎn)睛】衛(wèi)星的軌道必過(guò)地心，同步衛(wèi)星的軌道還要在赤道上空某一高度處（距離地面的高度約是36000km）11.如圖所示是某次同步衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程的示意圖，先將衛(wèi)星送入一個(gè)近地圓軌道

15、，然后在P處點(diǎn)火加速，進(jìn)入橢圓轉(zhuǎn)移軌道，其中P是近地點(diǎn)，Q是遠(yuǎn)地點(diǎn)，在Q點(diǎn)再次點(diǎn)火加速進(jìn)入同步軌道。設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道的運(yùn)行速率為v1，加速度大小為a1；在P點(diǎn)短時(shí)間點(diǎn)火加速之后，速率為v2，加速度大小為a2；沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達(dá)Q點(diǎn)速率為v3，加速度大小為a3；在Q處點(diǎn)火加速之后進(jìn)入圓軌道，速率為v4，加速度大小為a4，則A. v1v2 a1a2B. v1v2 a1a2C. v3v4 a3a4D. v3v4 a3a4【答案】AC【解析】【分析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列方程可得到衛(wèi)星速率與半徑的關(guān)系來(lái)判斷速率大小由牛頓定律研究衛(wèi)星在Q、P兩點(diǎn)加速度大小【詳解】衛(wèi)星從近地圓軌道上的P點(diǎn)需加速，使得

16、萬(wàn)有引力小于向心力，進(jìn)入橢圓轉(zhuǎn)移軌道。所以在衛(wèi)星在近地圓軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度小于在橢圓轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度，即，根據(jù)牛頓第二定律得，在衛(wèi)星在近地圓軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于在橢圓轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度，故A正確，B錯(cuò)誤；沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達(dá)Q點(diǎn)速率為，加速度大小為；在Q點(diǎn)點(diǎn)火加速之后進(jìn)入圓軌道，速率為，所以在衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度小于在圓軌道上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度，即，根據(jù)牛頓第二定律得，在衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于在橢圓轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的加速度，故C正確，D錯(cuò)誤；故選AC?！军c(diǎn)睛】衛(wèi)星在不同軌道上運(yùn)行時(shí)各個(gè)量的比較，往往根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力列出物理量與半徑的關(guān)系，

17、然后比較12.如圖所示，虛線EF的下方存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一帶電微粒自離EF為h的高處由靜止下落，從B點(diǎn)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，做了一段勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從D點(diǎn)射出。下列說(shuō)法正確的是（重力加速度為g）A. 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定豎直向上B. 微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為C. 從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中微粒的電勢(shì)能和重力勢(shì)能之和不變D. 從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中微粒的電勢(shì)能先增大后減小【答案】BCD【解析】【分析】帶電微粒進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知電場(chǎng)力與重力平衡由洛倫茲力提供向心力，可求出微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑根據(jù)電場(chǎng)力做功正負(fù)，

18、判斷電勢(shì)能的變化和機(jī)械能的變化【詳解】由題，帶電微粒進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與重力必定平衡，則微粒受到的電場(chǎng)力的方向一定豎直向上，粒子帶負(fù)電，故場(chǎng)強(qiáng)向下。故A錯(cuò)誤。由A分析，則有：mg=qE，由洛倫茲力提供向心力，則有：，又，聯(lián)立解得：，故B正確；根據(jù)能量守恒定律得知：微粒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電勢(shì)能、動(dòng)能、重力勢(shì)能之和一定，動(dòng)能不變，則知微粒的電勢(shì)能和重力勢(shì)能之和一定。故C正確。由于電場(chǎng)力方向豎直向上，則微粒從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，則其電勢(shì)能先增大后減小。故D正確。故選BCD?！军c(diǎn)睛】本題解題關(guān)鍵是分析微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的受力情況，根據(jù)合力提供向

19、心力進(jìn)行判斷三、填空題13.有一宇宙飛船到了某行星附近（該行星沒(méi)有自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)），以速度v繞行星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)出運(yùn)動(dòng)的周期為T，已知引力常量為G，則該行星的半徑為_；該行星的質(zhì)量為_；該行星的平均密度為_；該行星表面的自由落體加速度為_。【答案】 (1). (2). (3). (4). 【解析】【分析】根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)由線速度和周期求得半徑，再根據(jù)萬(wàn)有引力做向心力求得行星質(zhì)量，即可由球體體積公式及平均密度定義求得密度；最后再根據(jù)行星表面物體重力等于萬(wàn)有引力求得重力加速度即自由落體加速度【詳解】設(shè)行星質(zhì)量為M，半徑為R，飛船質(zhì)量為m，行星表面重力加速度為g；根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：，所以行

20、星半徑，根據(jù)萬(wàn)有引力做向心力可得：，所以行星質(zhì)量，行星體積，故平均密度，根據(jù)行星表面物體重力等于萬(wàn)有引力可得：，所以重力加速度。【點(diǎn)睛】萬(wàn)有引力的應(yīng)用問(wèn)題一般由重力加速度求得中心天體質(zhì)量，或由中心天體質(zhì)量、軌道半徑、線速度、角速度、周期中兩個(gè)已知量，根據(jù)萬(wàn)有引力做向心力求得其他物理量14.如圖所示為圓柱形區(qū)域的橫截面，在該區(qū)域加沿圓柱軸線方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。帶電粒子（不計(jì)重力）第一次以速度v1沿截面直徑入射，粒子飛入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，速度方向偏轉(zhuǎn)60角；該帶電粒子第二次以速度v2從同一點(diǎn)沿同一方向入射，粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，速度方向偏轉(zhuǎn)90角。則帶電粒子第一次和第二次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為_； 速度之比

21、為_；周期之比為_；時(shí)間之比為_?！敬鸢浮?(1). ：1 (2). ：1 (3). 1:1 (4). 2：3【解析】【分析】粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，受到洛倫茲力作用而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度的偏向角等于軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角，再可求出軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角，由求解時(shí)間之比；根據(jù)幾何知識(shí)求出軌跡半徑之比，由半徑公式求出速度之比【詳解】設(shè)圓柱形區(qū)域?yàn)镽。帶電粒子第一次以速度沿直徑入射時(shí)，軌跡如圖所示：粒子飛出此磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)60角，則知帶電粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角，軌跡半徑為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，帶電粒子第二次以速度沿直徑入射時(shí)，粒子飛出此磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)90角，則知帶電粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角，軌跡半徑為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，

22、所以軌跡半徑之比：，時(shí)間之比：，根據(jù)半徑公式，得速度之比：，根據(jù)可知，周期之比為1：1。【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要掌握推論：粒子速度的偏向角等于軌跡的圓心角，運(yùn)用幾何知識(shí)求出半徑關(guān)系，就能正確解答三、解答題15.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.4m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角=37，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=6V、內(nèi)阻r=1的直流電源?，F(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.75，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g

23、取10m/s2。已知sin 37=0.6，cos 37=0.8，求：（1）導(dǎo)體受到的安培力大小；（2）導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小和方向。（3）若感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向可以改變，為了使導(dǎo)體靜止在斜面上且對(duì)斜面無(wú)壓力，此處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向?！敬鸢浮浚?）0.32N（2）0.08 N 方向沿斜面向下（3）0.625T，方向水平向左【解析】【分析】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小，并根據(jù)安培力的公式F=BIL求出安培力的大?。唬?）導(dǎo)體棒受重力、支持力、安培力、摩擦力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出摩擦力的大??；（3）若導(dǎo)體棒靜止在斜面上且對(duì)斜面沒(méi)有壓力，安培力的方向必須豎直向上，而且大小等于重力，并根據(jù)受力平衡來(lái)確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向【詳解】（1）導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：導(dǎo)體棒受到的安培力：（2）導(dǎo)體棒所受重力沿斜面向下的分力為：由于小于安培力，故導(dǎo)體棒受沿斜面向下的摩擦力根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有：代入數(shù)據(jù)得：f=0.08N（3）若導(dǎo)體棒靜止在斜面上且對(duì)斜面沒(méi)有壓力，安培力的方向必須豎直向上，而且大小等于重力，即：解得：根據(jù)左手定則可以判定，磁場(chǎng)的方向水平向左【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)