北京市海淀區(qū)2017高三第一學(xué)期期末物理反饋試卷(獨(dú)家)

1、2017海淀期末反饋1A真空中兩相同的帶等量異號(hào)電荷的金屬小球A和B (均可看做點(diǎn)電荷)，分別固定在兩處，它們之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小球的直徑，兩球間靜電力大小為F?，F(xiàn)用一個(gè)不帶電的同樣的絕緣金屬小球C與A接觸，再與B接觸，然后移開(kāi)C，此時(shí)A、B球間的靜電力大小為（）A B C D1B真空中兩相同的帶等量同號(hào)電荷的金屬小球A和B (均可看做點(diǎn)電荷)，分別固定在兩處，它們之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小球的直徑，兩球間靜電力大小為F?，F(xiàn)用一個(gè)不帶電的同樣的絕緣金屬小球C與A接觸，再與B接觸，然后移開(kāi)C，此時(shí)A、B球間的靜電力大小為（）A B C D1C真空中兩個(gè)相同的帶等量異號(hào)電荷的金屬小球A和B (均可看做點(diǎn)

2、電荷)，分別固定在兩處，它們之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小球的直徑，兩球間靜電力為F?，F(xiàn)用一個(gè)不帶電的同樣的絕緣金屬小球C先與A接觸，再與B接觸，然后移開(kāi)C，此時(shí)A、B球間的靜電力變?yōu)槎啻?？若再使A、B間距離增大為原來(lái)的 2 倍，則它們間的靜電力又為多大？1D兩個(gè)分別放在絕緣架上的相同金屬小球，相距為d，球的半徑比d小得多，兩球帶有q和5q的電荷量，相互作用的斥力大小為5F?，F(xiàn)將這兩個(gè)金屬球接觸后分開(kāi)，仍放回原處，則它們相互作用的斥力大小為（ ）A0B4FC5FD9F2如圖1所示，取一對(duì)用絕緣柱支撐的導(dǎo)體A和B，使它們彼此接觸，起初它們不帶電，分別貼在導(dǎo)體A、B下部的金屬箔均是閉合的。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描

3、述中正確的是（）A把帶足夠多正電荷的物體C移近導(dǎo)體A，穩(wěn)定后，A、B下部的金屬箔都會(huì)張開(kāi)B把帶足夠多正電荷的物體C移近導(dǎo)體A，穩(wěn)定后，只有A下部的金屬箔張開(kāi)C把帶足夠多正電荷的物體C移近導(dǎo)體A后，再把B向右移動(dòng)稍許使其與A分開(kāi)，撤走物體C穩(wěn)定后A、B下部的金屬箔都還是張開(kāi)的D把帶足夠多正電荷的物體C移近導(dǎo)體A后，再把B向右移動(dòng)稍許使其與A分開(kāi)，撤走物體C穩(wěn)定后A、B下部的金屬箔都閉合E把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A后，再把B向右移動(dòng)稍許使其與A分開(kāi)，撤走物體C穩(wěn)定后A下部的金屬箔張開(kāi)，B下部的金屬箔閉合圖2MNABO圖2MNABO圖1圖2MNABO3A如圖2所示，M、N為兩個(gè)帶有等量同號(hào)電荷的點(diǎn)

4、電荷，O點(diǎn)是它們之間連線的中點(diǎn)，A、B是M、N連線中垂線上的兩點(diǎn)，A點(diǎn)距O點(diǎn)較近。用EO、EA、EB和O、A、B分別表示O、A、B三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和電勢(shì)，下列說(shuō)法中正確的是（）AEO等于0 BEA一定大于EBCA一定大于B D將一電子從O點(diǎn)沿中垂線移動(dòng)到A點(diǎn)，電場(chǎng)力一定不做功3B如圖2所示，M、N為兩個(gè)帶有等量異號(hào)電荷的點(diǎn)電荷，O點(diǎn)是它們之間連線的中點(diǎn)，A、B是M、N連線的中垂線上的兩點(diǎn)，OA與AB之間的距離相等。用EO、EA、EB和O、A、B分別表示O、A、B三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和電勢(shì)，取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0。下列說(shuō)法中正確的是（）AEO可能等于0，O可能等于0BEA一定大于EB，A一定大

5、于BC|O-A|一定等于|A-B|D一電子只在M、N這兩個(gè)電荷的作用下從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為03C如圖2所示，M、N為兩個(gè)電荷量相等的正點(diǎn)電荷，O點(diǎn)是它們之間連線的中點(diǎn)，A、B是M、N連線中垂線上的兩點(diǎn)，A點(diǎn)距離O點(diǎn)較近。用EA、EB和A、B分別表示A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電勢(shì)，則有（）AEA一定大于EB，A一定大于B BEA不一定大于EB，A一定大于BCEA一定大于EB，A不一定大于B DEA不一定大于EB，A不一定大于B圖3甲揚(yáng)聲器乙揚(yáng)聲器CLab4 “二分頻”音箱內(nèi)有高頻、低頻兩個(gè)揚(yáng)聲器。音箱要將擴(kuò)音機(jī)送來(lái)的含有不同頻率的混合音頻電流按高、低兩個(gè)頻段分離出來(lái)，送往相應(yīng)的揚(yáng)聲

6、器。圖3為音箱的簡(jiǎn)化電路圖，高低頻混合電流由a、b端輸入，L是線圈，C是電容器。則下列判斷中正確的是（）A甲揚(yáng)聲器是低頻揚(yáng)聲器BC的作用是阻礙低頻電流通過(guò)乙揚(yáng)聲器CL的作用是阻礙低頻電流通過(guò)甲揚(yáng)聲器D乙揚(yáng)聲器中的電流的最大值一定比甲中的大圖4RuA5如圖4所示，一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為2200匝和110匝，將原線圈接在輸出電壓u=220sin100t（V）的交流電源兩端。副線圈上接有一個(gè)電阻R，與副線圈串聯(lián)的理想交流電流表的示數(shù)為0.20A。下列說(shuō)法中正確的是（）A變壓器原線圈中電流的有效值為0.01AB電阻R兩端電壓的最大值為11VC電阻R的阻值為1100D變壓器的輸入功率為2.2

7、W6來(lái)自太陽(yáng)和其他星體的宇宙射線中含有大量高能帶電粒子，若這些粒子都直接到達(dá)地面，將會(huì)給地球上的生命帶來(lái)危害。但由于地磁場(chǎng)（如圖5所示）的存在改變了宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使得很多高能帶電粒子不能到達(dá)地面。若不考慮地磁偏角的影響，關(guān)于上述高能帶電粒子在地磁場(chǎng)的作用下運(yùn)動(dòng)情況的判斷，下列說(shuō)法中正確的是（）A地磁場(chǎng)對(duì)宇宙射線的作用力與觀測(cè)點(diǎn)的緯度及宇宙射線的方向無(wú)關(guān)圖5地理北極地理南極赤道B地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向地球表面的宇宙射線的阻擋作用在南、北兩極附近最強(qiáng)，赤道附近最弱C地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向地球表面不同位置的宇宙射線的阻擋作用不同，在赤道附近的阻擋作用要比兩極強(qiáng)一些D地磁場(chǎng)會(huì)使沿地球赤道平面射來(lái)的

8、宇宙射線中的帶電粒子向兩極偏轉(zhuǎn)圖6abcdMNERS7A如圖6所示，左側(cè)的閉合電路中的電流大小為I1，ab為一段平直的導(dǎo)線；右側(cè)的平行光滑的金屬導(dǎo)軌的左端連接有與ab共面平行的導(dǎo)線cd，導(dǎo)體棒MN可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。導(dǎo)體棒的電阻與定值電阻R的阻值相等，其他電阻均可忽略不計(jì)，用f1、f2分別表示導(dǎo)線ab與cd之間的安培力大小，下列說(shuō)法中正確的是（）A開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，MN向右運(yùn)動(dòng)，ab與cd兩導(dǎo)線相互吸引，f1=f2B開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，MN向右運(yùn)動(dòng)，ab與cd兩導(dǎo)線相互吸引，f1>f2C開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，MN向左運(yùn)動(dòng)，ab與cd兩導(dǎo)線相互排斥，f1=f2D開(kāi)關(guān)

9、S閉合瞬間，MN向左運(yùn)動(dòng)，ab與cd兩導(dǎo)線相互排斥，f1>f27B在如圖6所示電路中，電池均相同，當(dāng)電鍵S分別置于a、b兩處時(shí)，導(dǎo)線MM與NN之間的安培力的大小為fa、fb，判斷這兩段導(dǎo)線（）A相互吸引，fa>fbB相互排斥，fa>fbC相互吸引，fa<fbD相互排斥，fa<fb8A.如圖7所示，平行的實(shí)線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線表示一個(gè)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b為運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。若不計(jì)粒子所受重力和空氣阻力的影響，下列判斷正確的是（）圖7baA.場(chǎng)強(qiáng)方向一定是沿圖中實(shí)線向右的B.該粒子一定是負(fù)離子C.該粒子一定是由a向b運(yùn)動(dòng)D.粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能一定小

10、于在b點(diǎn)的動(dòng)能8B.如圖7所示，水平平行的實(shí)線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的一組等勢(shì)線，虛線表示一個(gè)帶正電的粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b為運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。若不計(jì)粒子所受重力和空氣阻力的影響，下列判斷正確的是（）圖7baA.場(chǎng)強(qiáng)方向一定是豎直向上的B.a點(diǎn)的電勢(shì)一定比b點(diǎn)的電勢(shì)高C.該粒子一定是由a向b運(yùn)動(dòng)D.粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能一定小于在b點(diǎn)的動(dòng)能圖8LR0ErSR9A如圖8所示的電路為演示自感現(xiàn)象的電路圖，其中R0為定值電阻，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，小燈泡的燈絲電阻為R（可視為不變），電感線圈的自感系數(shù)為L(zhǎng)、電阻為RL。電路接通并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，可以看到燈泡先是“閃亮”（比開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前更亮）一下

11、，然后才逐漸熄滅，但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)“閃亮”現(xiàn)象并不明顯。為了觀察到斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)燈泡比開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前有更明顯的“閃亮”現(xiàn)象，下列措施中一定可行的是（）A改變電源的正負(fù)極性 B增大R0C增加電感線圈原匝數(shù)使L增大 D換一個(gè)自感系數(shù)L相同但電阻RL更小的電感線圈圖8LR0ErSR9B如圖8所示電路為演示自感現(xiàn)象的電路圖，其中R0為定值電阻，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，小燈泡的燈絲電阻為R（可視為不變），電感線圈的自感系數(shù)為L(zhǎng)、電阻為RL。電路接通并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，可以看到燈泡先是“閃亮”（比開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前更亮）一下，然后才逐漸熄滅。對(duì)于這一現(xiàn)象的解釋?zhuān)铝姓f(shuō)法中正確的是（）A電路在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，通過(guò)燈泡的

12、電流小于通過(guò)電感線圈的電流B斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后燈泡“閃亮”時(shí)通過(guò)燈泡的電流與電路穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的電流流向相同C燈泡“閃亮”一下時(shí)通過(guò)燈泡的電流一定大于電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)通過(guò)燈泡的電流D斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后小燈泡逐漸熄滅，主要是由于燈絲溫度降低需要一段時(shí)間的緣故圖8LR0ErSR9C如圖8所示電路為演示自感現(xiàn)象的電路圖，其中R0為定值電阻，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，小燈泡的燈絲電阻為R（可視為不變），電感線圈的自感系數(shù)為L(zhǎng)、電阻為RL。電路接通并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，可以看到燈泡先是“閃亮”（比開(kāi)關(guān)斷開(kāi)前更亮）一下，然后才逐漸熄滅。為了觀察到斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)燈泡需要更長(zhǎng)時(shí)間才逐漸熄滅的現(xiàn)象，下列措施中一定可行的是（

13、）A撤去電感線圈中的鐵芯，使L減小 B更換電感線圈中的鐵芯，使L增大C換一個(gè)自感系數(shù)L相同，但RL更大的電感線圈 D增大E，同時(shí)增大R010將一塊長(zhǎng)方體形狀的半導(dǎo)體材料樣品的表面垂直磁場(chǎng)方向置于磁場(chǎng)中，當(dāng)此半導(dǎo)體材料中通有與磁場(chǎng)方向垂直的電流時(shí)，在半導(dǎo)體材料與電流和磁場(chǎng)方向垂直的兩個(gè)側(cè)面會(huì)出現(xiàn)一定的電壓，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，產(chǎn)生的電壓稱為霍爾電壓，相應(yīng)的將具有這樣性質(zhì)的半導(dǎo)體材料樣品就稱為霍爾元件。如圖9所示，利用電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，毫安表檢測(cè)輸入霍爾元件的電流，毫伏表檢測(cè)霍爾元件輸出的霍爾電壓。已知圖中的霍爾元件是N型半導(dǎo)體（它內(nèi)部形成電流的“載流子”是電子）。圖中的1、2、3、4是霍爾元件上

14、的四個(gè)接線端。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合后，電流表A和電表B、C都有明顯示數(shù)，下列說(shuō)法中正確的是（）E1鐵芯ABCS1R1E2S2R21234霍爾元件圖9A電表B為毫安表，電表C為毫伏表B接線端2的電勢(shì)高于接線端4的電勢(shì)C若調(diào)整電路，使通過(guò)電磁鐵和霍爾元件的電流都與原電流方向相反，則2、4兩接線端的電勢(shì)高低關(guān)系也將發(fā)生改變D若適當(dāng)增大R1、增大R2，則毫伏表示數(shù)一定減小11利用如圖10所示的電路測(cè)量一個(gè)滿偏電流為300A，內(nèi)阻rg約為100的電流表的內(nèi)阻值，有如下的主要實(shí)驗(yàn)器材可供選擇：S1S2RREr圖10GA滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0100）B滑動(dòng)變阻器（阻值范圍010k）C滑動(dòng)變阻器（阻值范圍05

15、0k）D電源（電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻0.5）E電源（電動(dòng)勢(shì)8V，內(nèi)阻2）F電源（電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻3）（1）為了使測(cè)量盡量精確，在上述可供選擇的器材中，滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用 ，電源E應(yīng)選用 。（選填器材前面的字母序號(hào)）（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行的主要步驟有：A斷開(kāi)S2，閉合S1B調(diào)節(jié)R的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度C閉合S2D調(diào)節(jié)R的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的三分之一E記下此時(shí)R的阻值為48則待測(cè)電流表的內(nèi)阻rg1的測(cè)量值為 ，該測(cè)量值rg1 待測(cè)電流表內(nèi)阻的真實(shí)值。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。若步驟D中使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的三分之二，測(cè)得的測(cè)量值為rg2，則rg1與rg2相比， 更

16、準(zhǔn)確一些。（選填“rg1”或“rg2”）12A某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了描繪小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，待測(cè)小燈泡上標(biāo)有“3.8V，0.3A”字樣。要求測(cè)量結(jié)果盡量精確，并繪制出小燈泡兩端電壓在03.8V范圍內(nèi)完整的伏安特性曲線。圖12I/AU/V01.00.20.30.12.03.04.0（1）若實(shí)驗(yàn)室的電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器都滿足實(shí)驗(yàn)要求，其中電壓表的內(nèi)阻約10k，電流表的內(nèi)阻約0.5，則在如圖11所示的實(shí)驗(yàn)方案中，應(yīng)選擇圖 所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（選填選項(xiàng)下面的字母序號(hào)）VASERLAVASERLBECVASRL圖11（2）若實(shí)驗(yàn)中只提供了量程為100mA，內(nèi)阻rg為6.0的電流表A

17、1，為了繪制完整的伏安特性曲線，需要將電流表A1改裝成量程為0.4A的電流表A2，則應(yīng)將電流表A1 （選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)阻值為 的定值電阻，才能實(shí)現(xiàn)改裝的要求。（3）小組的同學(xué)們正確描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖12所示，根據(jù)這個(gè)特性曲線，同學(xué)們對(duì)小燈泡的實(shí)際功率與其兩端的電壓的關(guān)系，或與通過(guò)其電流的關(guān)系，猜想出了如圖13所示的關(guān)系圖像，其中可能正確的是 。（選填選項(xiàng)下面的字母序號(hào)）圖13U2POAI2POBU2POCI2POD（4）根據(jù)圖12所示的伏安特性曲線可知，這只小燈泡兩端電壓由1.0V變化到3.8V的過(guò)程中，燈絲的電阻值 。（選填“變大”、“不變”或“變小”）（5）某同學(xué)將

18、該小燈泡與一個(gè)阻值為4.0的定值電阻串聯(lián)后，接在一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為3.0V、內(nèi)阻為1.0的電源上，組成一個(gè)閉合電路，則此時(shí)該小燈泡實(shí)際功率約為 W。（保留2位有效數(shù)字）12B某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8V，0.3A”字樣小燈泡L的伏安特性曲線，要求測(cè)量數(shù)據(jù)盡量精確、繪制曲線完整?？晒┰撏瑢W(xué)選用的器材除開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，還有：電壓表V1（量程03V，內(nèi)阻等于3k）電壓表V2（量程015V，內(nèi)阻等于15 k）電流表A1（量程0200mA，內(nèi)阻等于10）電流表A2（量程03A，內(nèi)阻等于0.1）滑動(dòng)變阻器R1（010，額定電流2A）滑動(dòng)變阻器R2（01 k，額定電流0.5A）定值電阻R3（阻值等于1）定值電阻R4

19、（阻值等于10）定值電阻R5（阻值等于1 k）電源E（E=6V，內(nèi)阻不計(jì)）（1）請(qǐng)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號(hào)旁。（2）該同學(xué)描繪出的I-U圖象應(yīng)是下圖中的_。（選填選項(xiàng)下面的字母序號(hào)）13.如圖14所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，水平軌道AB連接著一半徑為R的圓形軌道，圓形軌道固定在豎直平面內(nèi)，其最低點(diǎn)B與水平軌道平滑連接?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電荷的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從離圓形軌道最低點(diǎn)B相距為L(zhǎng)處的C點(diǎn)由靜止開(kāi)始在電場(chǎng)力作用下沿水平軌道運(yùn)動(dòng)。已知小球所受電場(chǎng)力與其所受的重力大小相等，重力加速度為g，水平軌道和圓形軌道均絕緣，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所帶電荷量q保持不

20、變，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力。求：（1）求小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）D點(diǎn)是右半圓弧上與圓心等高的位置，試分析論證無(wú)論L的大小如何，小球均能運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)；（3）若要使小球能沿圓形軌道做完整的圓運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)說(shuō)明其在水平軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位置到B點(diǎn)的距離應(yīng)滿足什么條件。（4）若小球恰能沿圓形軌道做完整的圓運(yùn)動(dòng)，試請(qǐng)說(shuō)明小球沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度的大小，以及具有最大速度時(shí)的位置。圖14CLBODA14A如圖15所示，兩根傾斜直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置，它們所構(gòu)成的軌道平面與水平面之間的夾角=37º，兩軌道之間的距離L=0.50m。一根質(zhì)量m=0.20kg的均勻直金屬桿ab放

21、在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，整套裝置處于與ab棒垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。在導(dǎo)軌的上端接有電動(dòng)勢(shì)E=36V、內(nèi)阻r=1.6的直流電源和電阻箱R。已知導(dǎo)軌與金屬桿的電阻均可忽略不計(jì)，sin37º=0.60，cos37º=0.80，重力加速度g=10m/s2。（1）若金屬桿ab和導(dǎo)軌之間的摩擦可忽略不計(jì)，磁場(chǎng)方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.30T，若使金屬桿ab靜止在軌道上，求電阻箱接入電路中的電阻值；圖15PNbaQMREr（2）如果金屬桿ab和導(dǎo)軌之間的摩擦不可忽略，金屬桿ab與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.30，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。如果勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面

22、向下，其大小B=0.40T，欲使金屬桿ab靜止，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值應(yīng)滿足什么條件。abB14B.如圖所示，傾角為的光滑導(dǎo)電軌道，軌道間間距為l，其上端接有電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的電源，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過(guò)整個(gè)導(dǎo)電軌道回路。一根長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m的金屬桿垂直軌道放在兩導(dǎo)軌上，其在兩導(dǎo)軌之間的電阻為2r。若金屬桿恰好可靜止不動(dòng)，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。30°30°MN14C如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌寬10cm，下端與電源相連，導(dǎo)軌平面與水平面成30°角，導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為0.20kg的金屬棒MN。當(dāng)導(dǎo)體棒上通過(guò)10A的電流時(shí)，為使其能靜止在軌道

23、上，需在金屬棒所在空間加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若要磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，所加磁場(chǎng)方向如何？磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？15A如圖16所示，位于豎直平面內(nèi)的矩形金屬線圈，邊長(zhǎng)L1=0.40m、L2=0.25m，其匝數(shù)n=100匝，總電阻r=1.0，線圈的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）焊接在一起，并通過(guò)電刷和R=3.0的定值電阻相連接。線圈所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，在外力驅(qū)動(dòng)下線圈繞豎直固定中心軸O1O2勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度=2.0rad/s。求：（1）電阻R的電功率；BRO1O2CD圖16L2L1（2）從線圈通過(guò)中性面（即線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直的位置）開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)周期通過(guò)

24、電阻R的電荷量；（3）在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；（4）在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，外力至少需要做的功。15B如圖甲所示，兩個(gè)邊長(zhǎng)為l、寬為L(zhǎng)的矩形單匝導(dǎo)體線框abcd、abcd互相垂直，彼此絕緣，可繞共同的中心軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)，將兩線框的始端并在一起接到金屬滑環(huán)C上，末端并在一起接到金屬滑環(huán)D上，兩金屬滑環(huán)C、D彼此絕緣，并分別通過(guò)一個(gè)電刷與定值電阻R相連。線框處于磁鐵和圓柱形鐵芯之間的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)邊緣之間所夾的圓心角為45°，如圖乙所示（圖中的圓表示圓柱形鐵芯，它使磁鐵和鐵芯之間的磁場(chǎng)沿半徑方向，如圖箭頭所示）。不論線框轉(zhuǎn)到磁場(chǎng)中的什么位置，磁場(chǎng)的方向總是與線框平面平

25、行。磁場(chǎng)中長(zhǎng)為l的線框邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，設(shè)兩線框的總電阻均為r，以相同的角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)電刷跟C、D相連的定值電阻R=2r。（1）求線框abcd轉(zhuǎn)到圖乙位置時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??；（2）求轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電阻R上的電壓最大值；（3）不計(jì)一切摩擦，求外力驅(qū)動(dòng)兩線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周所做的功。甲LO2O1labcdabcdR乙ad45°NSCD（4）從線框abcd進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始時(shí)，作出0T（T是線框轉(zhuǎn)動(dòng)周期）時(shí)間內(nèi)通過(guò)R的電流iR隨時(shí)間變化的圖象；16（10分）示波器中的示波管對(duì)電子的偏轉(zhuǎn)是電偏轉(zhuǎn)，電視機(jī)中的顯像管對(duì)電子的偏轉(zhuǎn)是磁偏轉(zhuǎn)。小明同學(xué)對(duì)這兩種偏轉(zhuǎn)進(jìn)行了定量的研究并做了對(duì)比，已

26、知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，在研究的過(guò)程中空氣阻力和電子所受重力均可忽略不計(jì)。（1）如圖17甲所示，水平放置的偏轉(zhuǎn)極板的長(zhǎng)度為l，板間距為d，極板間的偏轉(zhuǎn)電壓為U，在兩極板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)。極板右端到豎直熒光屏MN的距離為b，熒光屏MN與兩極板間的中心線O1O1垂直。電子以水平初速度v0從兩極板左端沿兩極板間的中心線射入，忽略極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)，求電子打到熒光屏上時(shí)的速度方向和動(dòng)能大??；（2）如圖17乙所示，圓心為O2、半徑為r的水平圓形區(qū)域中有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，與磁場(chǎng)區(qū)域右側(cè)邊緣的最短距離為r的O2處有一豎直放置的熒光屏PQ，熒光屏PQ與O2O2連線垂直。今有一電

27、子以水平初速度v0從左側(cè)沿O2O2方向射入磁場(chǎng)，飛出磁場(chǎng)區(qū)域后打在熒光屏上的A點(diǎn)，A點(diǎn)到O2的距離為2r，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。rOO2PQ乙甲圖17Mv0bNv0O1O2O117A如圖18所示，兩根相距為L(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌CD、EF固定在水平面內(nèi)，并處在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌的左端接入一阻值為R的定值電阻，將質(zhì)量為m、電阻可忽略不計(jì)的金屬棒MN垂直放置在導(dǎo)軌上。t=0時(shí)刻，MN棒與DE的距離為d，MN棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)空氣阻力。（1）金屬棒MN以恒定速度v向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若從t=0時(shí)刻起，所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B從B0開(kāi)始逐漸增大時(shí)，恰

28、好使回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，試從磁通量的角度分析磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化規(guī)律；DECFvBMNLd圖18R（2）若所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B且保持不變，金屬棒MN以恒定速度v向左運(yùn)動(dòng)，試證明拉力做功的功率與電路的總電功率相等。17B如圖所示，兩根相距為L(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌CD、EF固定在水平面內(nèi)，并處在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌的左端接入一阻值為R的定值電阻，將質(zhì)量為m、電阻可忽略不計(jì)的金屬棒MN垂直放置在導(dǎo)軌上。t=0時(shí)刻，MN棒與DE的距離為d，MN棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)空氣阻力。（1）先用外力固定金屬棒MN，若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度

29、從0開(kāi)始均勻增加，每秒增量為k，求棒中感應(yīng)電流大小和方向；（2）在上述情況中為使金屬棒始終保持靜止，在t=t1秒時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力為多大？DECFBMNLdR18某種粒子加速器的設(shè)計(jì)方案如圖19所示，M、N為兩塊垂直于紙面放置的圓形正對(duì)平行金屬板，兩金屬板中心均有小孔（孔的直徑大小可忽略不計(jì)），板間距離為h。兩板間接一直流電源，每當(dāng)粒子進(jìn)入M板的小孔時(shí)，控制兩板的電勢(shì)差為U，粒子得到加速，當(dāng)粒子離開(kāi)N板時(shí)，兩板的電勢(shì)差立刻變?yōu)榱?。兩金屬板外部存在著上、下兩個(gè)范圍足夠大且有理想平面邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，上方磁場(chǎng)的下邊界cd與金屬板M在同一水平面上，下方磁場(chǎng)的上邊界ef與金屬板N在同一水平面上，

30、兩磁場(chǎng)平行邊界間的距離也為h，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在兩平行金屬板右側(cè)形成與金屬板間距離一樣為h的無(wú)電場(chǎng)、無(wú)磁場(chǎng)的狹縫區(qū)域。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M板小孔處無(wú)初速度釋放，粒子在MN板間被加速，粒子離開(kāi)N板后進(jìn)入下方磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。若空氣阻力、粒子所受的重力以及粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的電磁輻射均可忽略不計(jì)，不考慮相對(duì)論效應(yīng)、兩金屬板間電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)以及電場(chǎng)變化對(duì)于外部磁場(chǎng)和粒子運(yùn)動(dòng)的影響。（1）帶電粒子的回旋運(yùn)動(dòng)可以等效為環(huán)形電流，若平行板和狹縫寬度h遠(yuǎn)小于帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的直徑，粒子通過(guò)平行金屬板和狹縫的時(shí)間可以忽略。試推導(dǎo)說(shuō)明隨著粒子速率的增加，其每周平

31、均等效電流如何變化？（2）在ef邊界上的P點(diǎn)放置一個(gè)目標(biāo)靶，P點(diǎn)到N板小孔O的距離為s時(shí)，粒子恰好可以擊中目標(biāo)靶。對(duì)于擊中目標(biāo)靶的粒子，求：其多次在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間和多次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間其在電場(chǎng)中被加速的全部時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功的平均功率。圖19BMNhcdefOBPU參考答案1AD 1BD 1CF/8；F/32 1DD 2AC 3AA 3BCD 3CB 4AB 5AD 6C 7AC 7BD8A. D 8B. A 9AD 9BAC 9CB 10AD11（1）C，F(xiàn)（2）96，小于，rg212A（1）A（2）并聯(lián)，2.0 （3）AB（4）變大（5）0.340.4012B（1）如圖所示；（2）B13.（1）小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等：從A到B，根據(jù)動(dòng)能定理：（2）根據(jù)復(fù)合場(chǎng)，電場(chǎng)力與重力的合力方向與豎直方向成角斜右向下，大小為，從B點(diǎn)靜止出發(fā)的小球恰能到達(dá)D點(diǎn)，所以從AB上無(wú)論哪點(diǎn)出發(fā)都能到達(dá)D點(diǎn)。（3）沿圓形軌道做完整的圓運(yùn)動(dòng)，需要通過(guò)復(fù)合場(chǎng)中的“最高點(diǎn)”，圓周與一斜左向上角的半徑交點(diǎn)處：.設(shè)要使小球能沿圓形軌道做完整的圓運(yùn)動(dòng)，其在水平軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位置到B點(diǎn)的最小距離為L(zhǎng)0，根據(jù)動(dòng)能定理或能量守恒：，所以，設(shè)要使小球能沿圓形軌道做完整的圓運(yùn)動(dòng)，其在水平軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位置到B點(diǎn)的最小距離L滿足關(guān)系式：（4）小球恰能沿圓形