2020-2021學(xué)年甘肅省金昌市永昌第一高級中學(xué)高二（上）期末物理試卷（附答案詳解）

2020-2021學(xué)年甘肅省金昌市永昌第一高級中學(xué)高二（上）期末

物理試卷

1.下列說法正確的是（）

A.由場強(qiáng)定義式E可知，某電場的場強(qiáng)E與q成反比，與F成正比

B.電阻率是反映材料的導(dǎo)電性能的物理量

C.由/?=彳可知，導(dǎo)體兩端的電壓越大，導(dǎo)體的電阻越大

D.摩擦起電的過程就是電荷的創(chuàng)造過程

2.如圖所示，甲圖中A8是某孤立點(diǎn)電荷的一條電場線，乙圖為該電場線上。兩點(diǎn)的試探

電荷所受電場力大小與其電荷量的關(guān)系圖象,a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度及電勢分別為Ea、E。和外、

9b?下列判定正確的是（）

A.點(diǎn)電荷帶正電，在A側(cè)，（Pa><Pb'Ea>Eb

EE

B.點(diǎn)電荷帶正電，在B側(cè)，（pa<<Pb'a<b

C.點(diǎn)電荷帶負(fù)電，在A側(cè)，<pa<<pb,Ea>Eb

D.點(diǎn)電荷帶負(fù)電,在B側(cè)，Wa<Wb，Ea<Eb

3.如圖所示，在某一真空中，只有水平向右的勻強(qiáng)電場和豎直向下的

重力場，在豎直平面內(nèi)有初速度為火的帶電微粒，恰能沿圖示虛線由

A向B做直線運(yùn)動.那么（）

A.微粒帶正、負(fù)電荷都有可能

B.微粒做勻減速直線運(yùn)動

C.微粒做勻速直線運(yùn)動

D.微粒做勻加速直線運(yùn)動

4.三根長直導(dǎo)線垂直于紙面放置，通以大小相同、方向如圖所示的電流，且

ab=ad=ac,若導(dǎo)線c在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則a點(diǎn)處的合磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小為（）

A.y/2B

B.顯B

C.3B

D.B

5.一帶電粒子只在電場力的作用下沿圖中曲線MN穿過一勻強(qiáng)電場,a、b、cN

c為該電場的等勢面，各個等勢面的電勢關(guān)系為外>%>%，則（）b

A/

A.粒子帶負(fù)電

B.從M到N粒子的動能減小

C.從M到N粒子的電勢能增加

D.粒子從M到N運(yùn)動過程中的動能與電勢能之和保持不變

6.在勻強(qiáng)磁場中，一通有恒定電流的導(dǎo)體圓環(huán)用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上，

初始時刻線圈平面與磁場方向平行，如圖所示。則關(guān)于圓環(huán)剛開始通電后轉(zhuǎn).

動角度火W90。）的時間內(nèi)（從上往下看），下列說法正確的是（）>.

A.圓環(huán)順時針轉(zhuǎn)動，同時有向內(nèi)收縮的趨勢B.圓環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動，同二.

時有向內(nèi)收縮的趨勢

C.圓環(huán)順時針轉(zhuǎn)動，同時有向外擴(kuò)張的趨勢D.圓環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動，同時有向外擴(kuò)張的趨

勢

7.如圖甲所示，一帶正電粒子以水平初速度孫（孫<。）先后進(jìn)入方向垂直的寬度相同且緊相

鄰在一起的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域，已知電場方向豎直向下，在帶電粒子穿過電場和磁場

的過程中（重力忽略不計(jì)），電場力和磁場力對粒子所做的總功大小為明；若把電場和磁場正

交重疊，如圖乙所示，粒子仍以水平初速度必穿過重疊場區(qū)，在粒子穿過電場和磁場的過程

中，電場力和磁場力對粒子所做的總功大小為W2。則（）

A.一定是%>W2B.一定是叫=W2

C.一定是叫<%D.可能是名<也，也可能是明>小2

8.如圖所示，直線A為電源的U-/圖線，直線B為電阻R的U-/圖線，用該電源和電阻組

成閉合電路時，電源的輸出功率和效率分別是（）

A.2W,33.3%B.4W,33.3%C.2W,66.7%D.4W,66.7%

9.如圖，MN為鋁質(zhì)薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁場（未畫出）。-

帶電粒子從緊貼鋁板上表面的尸點(diǎn)垂直于鋁板向上射出，從Q點(diǎn)穿越鋁板后到達(dá)PQ的中點(diǎn)

0。已知粒子穿越鋁板時，其動能損失一半，速度方向和電荷量不變，不計(jì)重力。鋁板上方

和下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為（）

A.2B.V2C.1D.y

10.關(guān)于安培力和洛倫茲力，下列說法中正確的是（）

A.帶電粒子在磁場中運(yùn)動時，有可能不受洛倫茲力作用

B.洛倫茲力對運(yùn)動電荷一定不做功

C.放置在磁場中的通電直導(dǎo)線，一定受到安培力作用

D.放置在磁場中的通電直導(dǎo)線，有可能不受安培力作用

11.在同一光滑斜面上放同一導(dǎo)體棒，如圖所示是兩種情況的剖面圖.它們所在空間有磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次豎直向上：兩次導(dǎo)體棒

A分別通有電流。和力，都處于靜止平衡.已知斜面的傾角為0,則（）

A.I2=cos。：1

B.l2=1：1

C.導(dǎo)體棒A所受安培力大小之比F2=sin。：cos。

2

D.斜面對導(dǎo)體棒A的彈力大小之比Ni：N2=COS0：1

12.如圖所示，有一帶電液滴靜止于電容器兩極板間，電源內(nèi)阻

「不可忽略，現(xiàn)閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片向6端移動少

許，穩(wěn)定后二個小燈泡仍能發(fā)光，則下列說法中正確的是（）

A.小燈泡人變亮，乙2變暗B.液滴帶負(fù)電，將豎

直向下運(yùn)動

C.液滴帶正電，將豎直向上運(yùn)動D.電流表中始終存在從左至右的電流

13.如圖所示，在x>0,y>0的真空中有方向垂直于wy平面向里的勻丫

XX

強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.現(xiàn)有一質(zhì)量為加、電荷量大小為g的帶電/B*

lxXXX

粒子，從x軸上的某點(diǎn)P沿著與x軸成30。角的方向以任意大小的速度vLx

射入磁場。不計(jì)粒子重力，則下列說法中正確的是（）X*%$

0p

A.只要粒子的速度大小合適，粒子就可能通過坐標(biāo)原點(diǎn)

B.粒子在磁場中運(yùn)動所經(jīng)歷的時間可能為蜉

C.粒子在磁場中運(yùn)動所經(jīng)歷的時間可能為黑

qB

D.粒子在磁場中運(yùn)動所經(jīng)歷的時間可能為篝

3qB

14.某物理興趣小組欲描繪一小燈泡“2.5憶1.2VV”的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)室提供的器材如

下：

A.電流表（量程為0.64內(nèi)阻約為0.50）：

3.電壓表（量程為0~3U,內(nèi)阻約為5k0）；

C.滑動變阻器（最大阻值為50,允許通過的最大電流為2.04）；

D滑動變阻器（最大阻值為2000,允許通過的最大電流為0.3A）；

E.直流電源（電動勢為4匕內(nèi)阻不計(jì)）；

F.開關(guān)、導(dǎo)線若干。

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲所示的電路補(bǔ)充完整。

（2）滑動變阻器應(yīng)選（填所選器材前的字母）。

(3)通過實(shí)驗(yàn)得出該燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，若將該燈泡直接接在電動勢為3k內(nèi)

阻為50的電源兩端，則該燈泡的功率為W(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。

15.“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)如圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U-/圖象，由圖可知，電源的電動勢E=V,內(nèi)阻

r=/2o

(2)實(shí)驗(yàn)中如果將電壓表并連在滑動變阻器的A、B兩端，則理論上電動勢的測量值和真實(shí)值

關(guān)系E淵_____E意，內(nèi)阻的測量值和真實(shí)值r潮_____r鼠填>,或=")。

16.有一個表頭，其滿偏電流/g=1巾4,內(nèi)阻Rg=5000.求：

(1)如何將該表頭改裝成量程U=3U的電壓表？

(2)如何將該表頭改裝成量程1=0.6A的電流表？

17.如圖所示，用一條長度為力的絕緣輕繩懸掛一個帶正電的小球，小

球質(zhì)量為“所帶電荷量為如現(xiàn)于水平地面上方整個空間加一水平向

右的勻強(qiáng)電場，靜止時絕緣繩與豎直方向成。角。(重力加速度為g)

(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大??；

(2)如果將小球向右拉到細(xì)線處于水平伸直狀態(tài)，再無初速釋放小球,

求小球運(yùn)動到。點(diǎn)正下方時速度大小和小球受到的拉力大小。

18.如圖，一質(zhì)量為機(jī)電荷量為e的電子以垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度8并垂直于

磁場邊界的速度v射入矩形邊界的勻強(qiáng)磁場中，穿出磁場時速度方向和原

來射入方向的夾角為。=60°o(不計(jì)重力)求：

(1)該粒子穿越磁場的時間n

(2)該矩形磁場的寬度do

19.如圖所示，在y>0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在y<0的區(qū)域內(nèi)有垂直坐標(biāo)平

面向里的勻強(qiáng)磁場。一電子(質(zhì)量為〃?、電荷量為e)從y軸上A點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度為

開始運(yùn)動，當(dāng)電子第一次穿越x軸時，恰好到達(dá)C點(diǎn)；當(dāng)電子第二次穿越x軸時，恰好到達(dá)

坐標(biāo)原點(diǎn)；當(dāng)電子第三次穿越x軸時，恰好到達(dá)。點(diǎn)。C、。兩點(diǎn)均未在圖中標(biāo)出。已知A、

C點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離分別為4、2d.不計(jì)電子的重力，求：

(1)電場強(qiáng)度￡的大?。?/p>

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度8的大??；

(3)電子從C運(yùn)動到。經(jīng)歷的時間％

答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：A、電場強(qiáng)度的定義式E=￡可知，電場強(qiáng)度由電場本身決定，與有無檢驗(yàn)電荷無關(guān)，

<7

故A錯誤。

8、電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，電阻率越大導(dǎo)電性能越弱，故B正確。

C、導(dǎo)體的電阻為導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與兩端的電壓和電流無關(guān)，故C錯誤。

。、電荷不能憑空產(chǎn)生，摩擦起電只是電荷的轉(zhuǎn)移，故。錯誤。

故選：B。

電場強(qiáng)度的定義式E=￡屬于比值定義的范疇。

q

電阻率是反映材料的導(dǎo)電性能的物理量。

電阻由材料本身決定，與電壓無關(guān)。

電荷不能憑空創(chuàng)造。

本題考查了電場強(qiáng)度、電阻率和摩擦起電等知識，解題的關(guān)鍵是明確電阻率是反映材料導(dǎo)電性能

的物理量，電阻率越大導(dǎo)電性能越弱.

2.【答案】B

【解析】解：由電場強(qiáng)度的定義式E=（得知：F-q圖象的斜率表示電場強(qiáng)度大小，圖線〃的斜

率小于6的斜率，說明。處場強(qiáng)小于6處的場強(qiáng)，電場是由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的，說明〃距離場源較遠(yuǎn)，

即場源位置在B側(cè)；

若場源電荷是正電荷，則點(diǎn)的電勢高，即生<外，若場源電荷是負(fù)電荷，則。點(diǎn)的電勢高，即

9a>9匕，故AC。錯誤，B正確；

故選：B。

由電場強(qiáng)度的定義式E=，得到F=qE,F-q圖象的斜率表示電場強(qiáng)度大小，圖線a的斜率小于

b的斜率，說明。處場強(qiáng)小于6處的場強(qiáng)。根據(jù)場強(qiáng)的大小判斷場源電荷的位置，根據(jù)點(diǎn)電荷的電

勢的特點(diǎn)判斷電勢。

本題關(guān)鍵從F-q圖象斜率的物理意義進(jìn)行分析判斷，是常見的基礎(chǔ)題。

3.【答案】B

【解析】解：微粒做直線運(yùn)動的條件是速度方向和合外力的方向在同一條直線上，只有微粒受到

水平向左的電場力才能使得合力方向與速度方向相反且在同一條直線上，由此可知微粒所受的電

場力的方向與場強(qiáng)方向相反，則微粒必帶負(fù)電，且運(yùn)動過程中微粒做勻減速直線運(yùn)動，故B正確。

故選：B。

帶點(diǎn)微粒做直線運(yùn)動，所以所受合力方向與運(yùn)動方向在同一直線上，根據(jù)重力和電場力的方向可

確定微粒運(yùn)動的性質(zhì).

本題考查了重力做功與重力勢能和電場力做功與電勢能的關(guān)系，難度不大，屬于基礎(chǔ)題.

4.【答案】D

【解析】解：由于直導(dǎo)線c在。點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,又因?yàn)槿L直導(dǎo)線垂直于紙面放

置，通以大小相同電流，且ab=ad=ac,所以直導(dǎo)線從d在4點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向

相反，所以直導(dǎo)線氏d在a點(diǎn)的合場強(qiáng)為零，所以再”點(diǎn)處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度只有c產(chǎn)生的場強(qiáng)大

小，即為8,故A8C錯誤，。正確；

故選：Do

根據(jù)安培定則先確定三根通電直導(dǎo)線在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的方向，再利用矢量的疊加原理分析疊加

后磁場大小和方向。

本題考查的知識點(diǎn)是：通電直導(dǎo)線周圍的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小計(jì)算和方向的判斷，再利用平行四邊形

法則求解矢量的合成。

5.【答案】D

【解析】解：A由運(yùn)動軌跡可知電場力方向豎直向上，由電勢的高低可知電場線方向豎直向上，

則電性為正，故A錯誤。

BCD.粒子由M到N電場力做正功，則動能增加，電勢能減小，由于不計(jì)重力，根據(jù)能量守恒定

律知：動能與電勢能之和不變。故8C錯誤，。正確。

故選：Do

由于電荷只受電場力作用，電場力將指向運(yùn)動軌跡的內(nèi)側(cè)。則電場力一定豎直向上，同時注意電

場線和等勢線垂直，又因電勢沿電場線方向降低則說明電場線豎直向上，根據(jù)電場力和電場線的

方向判斷粒子的電性。再由電場力做功判斷能量變化。

解決該題的關(guān)鍵是明確知道物體做曲線運(yùn)動的條件是合力在曲線的內(nèi)側(cè)，知道順著電場線電勢逐

漸降低，知道電場力做功與電勢能變化之間的關(guān)系。

6.【答案】C

【解析】解：通電圓環(huán)在磁場中受到安培力作用，取左右兩側(cè)的一小段電流元分析，根據(jù)左手定

則可知，左側(cè)電流元受到安培力垂直紙面向里，右側(cè)電流元受到安培力垂直紙面向外，則從上往

下看，圓環(huán)順時針轉(zhuǎn)動。

當(dāng)轉(zhuǎn)動角度。=90。時，順著磁感線方向看，電流為順時針，根據(jù)左手定則可知，圓環(huán)受到安培力

方向沿著半徑向外，故圓環(huán)有向外擴(kuò)張的趨勢，說明圓環(huán)在順時針轉(zhuǎn)動的同時，向外擴(kuò)張，故C

正確，A8。錯誤。

故選：Co

通電圓環(huán)在磁場中受到安培力作用，選取關(guān)鍵位置的電流元分析，比如左右兩側(cè)的電流元。

選取特殊位置進(jìn)行分析，比如轉(zhuǎn)動角度達(dá)到90。后，從而確定運(yùn)動情況。

本題考查了通電導(dǎo)線在磁場中的受力情況，解題的關(guān)鍵是選取特殊位置的電流元，分析其受力，

確定運(yùn)動情況。

7.【答案】A

【解析】解：不論帶電粒子帶何種電荷，由于孫所以電場力qE大于洛倫茲力qB%,根據(jù)左

手定則判斷可知：洛倫茲力有與電場力方向相反的分力，所以帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)位移比重

疊時的偏轉(zhuǎn)位移大，所以不論粒子帶何種電性，甲中帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)位移一定大于乙中的

偏轉(zhuǎn)位移，而洛倫茲力對帶電粒子不做功，只有電場力做功，所以一定是%＞唯

故A正確，88錯誤。

故選：Ac

先判斷帶電粒子在電場中的受力情況和在重疊區(qū)的受力情況，比較兩種情況中的偏轉(zhuǎn)位移的大小,

而洛倫茲力對粒子不做功，只有電場力做功，進(jìn)而可以判斷做功大小.

本題解題的關(guān)鍵是分析兩種情況下的偏轉(zhuǎn)位移的大小，洛倫茲力對帶電粒子不做功，難度適中.

8.【答案】D

【解析】解：由圖象A可知電源的電動勢E=3V,短路電流為6A,該電源和該電阻組成閉合電路

時路端電壓為：U=2V,電流為：/=24；

電源的輸出功率即為電阻R上消耗的功率，根據(jù)P=U/得：P=2x2W=4W,

電源的總功率為：P忌=E/=3x2W=6W；

p4

所以效率為：T]=~x100%=7X100%?66.7%；故ABC錯誤，力正確；

P總6

故選:Do

由圖象4可知電源的電動勢為3匕短路電流為6A,兩圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)即為電阻R和電源構(gòu)成閉

合回路時的外電壓和干路電流.電源的輸出功率即為電阻R上消耗的功率，效率等于R消耗的功

率除以總功率。

根據(jù)U-/圖象A正確讀出電源的電動勢和短路電流，根據(jù)U-/圖象正確讀出外電路兩端的電壓

和流過電阻的電流，是解決此類問題的出發(fā)點(diǎn).

9【答案】D

【解析】解：設(shè)粒子在鋁板上、下方的軌道半徑分別為「I、萬，速度分別為%、方。

由題意可知，粒子軌道半徑：n=2r2,

由題意可知，穿過鋁板時粒子動能損失一半，即：|,vr-V2V2,

粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，

由牛頓第二定律得：qvB=my,

磁感應(yīng)強(qiáng)度：B=處，

qr

磁感應(yīng)強(qiáng)度之比：普=般=皿=%*產(chǎn)=冬

￡>2---?■也丁1也/

故選：Do

粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律求出磁感應(yīng)強(qiáng)度，然后再求出磁感應(yīng)強(qiáng)度之比。

本題考查了求磁感應(yīng)強(qiáng)度，根據(jù)題意求出粒子的軌道半徑、與速度關(guān)系，然后應(yīng)用牛頓第二定律

即可正確解題。

10.【答案】ABD

【解析】解：A、當(dāng)帶電粒子運(yùn)動方向與磁場反向在同一直線上時，帶電粒子不受洛倫茲力，故A

正確；

8、洛倫茲力總垂直于電荷運(yùn)動方向，在洛倫茲力方向上，粒子位移為零，因此洛倫茲力對運(yùn)動電

荷不做功，故3正確；

C、當(dāng)電流方向與磁場方向平行時，通電導(dǎo)線不受安培力作用，故C錯誤，。正確：

故選：ABD.

根據(jù)安培力公式尸=B/LsinO與洛倫茲力公式f=件Bsin?及做功的條件分析答題.

本題難度不大是一道基礎(chǔ)題，知道洛倫茲力與安培力公式、知道力做功的必要條件即可正確解題.

11.【答案】AO

【解析】解：導(dǎo)體棒受力如圖,

▼mg^mg

根據(jù)共點(diǎn)力平衡得，

0=mgsind,N、=mgcos0o

所以導(dǎo)體棒所受的安培力之比2=普=?。

tan。1

斜面對導(dǎo)體棒的彈力大小之比今=早。

因?yàn)镕=B/3所以夕="=竿.故4。正確，B、C錯誤。

，2F21

故選：AD.

導(dǎo)體棒受重力、支持力和安培力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出安培力、支持力大小之比，根據(jù)

F=B/L求出電流之比。

解決本題的關(guān)鍵正確地進(jìn)行受力分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解。

12.【答案】AB

【解析】解：4、變阻器的滑片向〃端移動少許，變阻器接入電路的電阻減小，根據(jù)“串反并同”，

燈泡人與變阻器串聯(lián)，燈泡G與變阻器并聯(lián)，所以燈泡〃變亮，功變暗，故A正確；

8、由電路圖可知，電容器上極板與電源正極相連，所以上極板帶正電，帶電液滴能夠靜止，則受

電場力方向向上，故液滴帶負(fù)電。滑片向下滑動，電容器兩板間電壓降低，則板間場強(qiáng)變小，液

滴受電場力變小，則液滴受合力方向向下，將向下運(yùn)動，故B正確。

C、由上面B的分析可知，C錯誤；

D,在移動滑片過程中，電容器兩端電壓降低，電容器帶電荷量減少，電容器應(yīng)該放電，所以電

流表中存在自右向左的電流，故O錯誤。

故選：AB.

變阻器滑片向人端移動，變阻器接入電路中的電阻減小，根據(jù)“串反并同”可以判斷燈泡的明暗

變化，以及電容器帶電荷量的變化；液滴原來靜止在電容器中，受力平衡，則受電場力方向方向

豎直向上，進(jìn)而可以判斷液滴帶電情況。

根據(jù)“串反并同”可以通過各個用電器中的電流以及兩端電壓的變化，關(guān)鍵是要判斷出各個用電

器與變阻器的連接情況。

13.【答案】CD

【解析】解：4如果粒子要從。點(diǎn)射出，則其運(yùn)動軌跡如圖所示,

從軌跡上看出粒子還未到達(dá)0點(diǎn)時已經(jīng)從y軸射出磁場，故粒子不可能從0點(diǎn)射出磁場，故A錯

誤。

V

XXXX

B

XXXX

BCD.如果粒子帶負(fù)電,則粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示:

根據(jù)幾何知識可知，其軌跡所對的圓心角為：41=60。,

60。1_7rM

所以粒子的運(yùn)動時間為:360s1=3qB'

當(dāng)粒子帶正電且從X軸射出磁場,其運(yùn)動軌跡如圖所示:

根據(jù)幾何知識可知其圓心角為：42=300。,

所以粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的時間為：1'=罌7=瑞,

如粒子帶正電，且從y軸射出，其從y軸射出時的時間最大時，其軌跡剛好和y軸相切，軌跡如

圖所示:

根據(jù)幾何知識可知，其圓心角為：43=240。，

所以其運(yùn)動的時間為：〃=需7=翳，所以粒子從），軸射出時，其時間滿足%〈翳，

綜上可知，粒子在磁場中運(yùn)動的時間為t（翳，t=鬻以及t=端，故B錯誤，CD正確。

故選：CD.

帶電粒子以一定速度垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場后，在洛倫茲力作用下作勻速圓周運(yùn)動，討論當(dāng)粒子帶正

電和帶負(fù)電時粒子在磁場中的運(yùn)動時間范圍，根據(jù)所求得的時間范圍分析解答。

解決該題的關(guān)鍵是能根據(jù)題意按照粒子的正負(fù)電性來分析題意，能正確做出粒子的運(yùn)動軌跡，能

根據(jù)幾何知識求解出粒子的軌跡所對應(yīng)的圓心角。

14.【答案】C0.4

【解析】解：（1）本實(shí)驗(yàn)要選

擇分壓式外接法，故畫出電路

圖，如圖所示：

（2）由于采用分壓接法，故滑

動變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的C；

(3)對于電動勢為3V、內(nèi)阻為50的電源其短路電流為：/短=9=^4=0.64畫出該電源的U-/圖

線如圖，燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)表示單獨(dú)將小燈泡串聯(lián)在電源兩端時的電壓和電流，則有：

U'=IV,I'=0.44

燈泡的電功率為：P'=U'l'=1x0.414/=0.4W

故答案為：(1)如圖所示；(2)C；(3)0.4。

(1)明確實(shí)驗(yàn)原理，知道本實(shí)驗(yàn)采用滑動變阻器分壓接法和電流表外接法；

(2)電路選用分壓接法，為了滑動方便應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變化器；

(3)在伏安特性曲線的圖象中做出電源路端電壓隨干路電流變化的圖象，利用交點(diǎn)的讀出電壓和電

流結(jié)合電功率公式，即可求出該燈泡的功率。

本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、電流表與滑動變阻器采用的接法；要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則，當(dāng)

電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值時，電流表應(yīng)采用外接法。

15.【答案】1.51.0=>

【解析】解：(1)在U-/圖象中縱坐標(biāo)的截距代表的是電源的電動勢，直線的斜率絕對值代表的

是電源的內(nèi)阻的大小。

U-/圖可知，電源的電動勢為：E=1.51Z；

U-/圖象斜率的絕對值等于內(nèi)阻，所以有：「=岑=號”0=1?00；

(2)由圖甲所示可知，相對于電源來說，實(shí)驗(yàn)采用電流表外接法，由于電流表的分壓作用，電壓的

測量值小于真實(shí)值，當(dāng)電流為零時，電壓的測量值等于真實(shí)值，電源的U-/圖象如圖所示，

由圖象可知，電源電動勢的測量值等于真實(shí)值，電源內(nèi)阻的測量值大于真實(shí)值。

故答案為：(1)1.5,1.0；(2)=；>。

(1)由圖可知，圖象由縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電動勢；根據(jù)圖象的斜率絕對值表示內(nèi)電阻可求得內(nèi)電阻。

(2)將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的48兩端，由圖象可分析其誤差情況。

解決本題關(guān)鍵是明確：①變化電鍵前，應(yīng)使變阻器的滑動觸頭置于能使電路中電流最小的一端，

以保護(hù)電表；②涉及到根據(jù)圖象求解的問題，首先根據(jù)相應(yīng)的物理規(guī)律寫出公式，然后整理出有

關(guān)的一次函數(shù)形式，再根據(jù)斜率和截距的概念即可求解。

16.【答案】解：（1）電壓表滿偏時，由歐姆定律公式可知：U=/g（R+Rg）,解得：R=2500/2

即與表頭串聯(lián)一個25000的分壓電阻，并將表頭的刻度盤按設(shè)計(jì)的量程進(jìn)行刻度。

（2）電流表滿偏時，由歐姆定律公式可知：/gRg=解得：R~0.83/2

即與表頭并聯(lián)一個0.830的分流電阻，并將表頭的刻度盤按設(shè)計(jì)的量程進(jìn)行刻度。

答：（1）與表頭串聯(lián)一個2500。的分壓電阻，并將表頭的刻度盤按設(shè)計(jì)的量程進(jìn)行刻度。

（2）與表頭并聯(lián)一個0.830的分流電阻，并將表頭的刻度盤按設(shè)計(jì)的量程進(jìn)行刻度。

【解析】（1）把電流表改裝成電壓表應(yīng)串聯(lián)一個大的分壓電阻，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以

求出串聯(lián)電阻阻值。

（2）把電流表改裝成大量程電流表應(yīng)并聯(lián)一個電阻，應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出并聯(lián)電

阻阻值。

本題考查了電壓表的改裝，知道電壓表的改裝原理、應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律即可正確解

題。

17.【答案】解：（1）小球在電場中受重力、拉力和電場力作用處于平衡狀態(tài)，如圖所示：

mg

設(shè)場強(qiáng)為E,則小球所示電場力尸=Eq

根據(jù)平衡條件及數(shù)學(xué)知識tan。=—

mg

聯(lián)立解得場強(qiáng)E=皿些

q

（2）球運(yùn)動到。點(diǎn)正下方的過程中，根據(jù)動能定理-cos。）-EqLsind=

小球的速度大小。=巨匹還叵逅血

在最低處，根據(jù)牛頓第二定律尸-mg=血彳

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得繩子拉力尸=mg+2mg（l-cos。）-2Eqsin。=3mg-2mgeos。-2Eqsin。

答：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為駕詈；

（2）小球運(yùn)動到。點(diǎn)正下方時速度大小為心巫三等西四；小球受到的拉力大小為（3mg-

2mgcosd—2Eqsin6）。

【解析】(1)小球在電場中受重力、拉力和電場力作用處于平衡狀態(tài)；根據(jù)平衡條件及數(shù)學(xué)知識求

場強(qiáng)；

(2)根據(jù)動能定理求小球運(yùn)動到最低點(diǎn)的速度，根據(jù)圓周運(yùn)動知識求拉力大小。

注意：重力做功和電場力做功都與初末位置有關(guān)與路徑無關(guān)。

18.【答案】解：(1)電子在磁場中和做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：

evB=771—,

r

解得：

eB

粒子運(yùn)動軌跡如圖所示，圓心如圖所示；

x

/

x

/r

電子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期：7=駕

eb

電子在磁場中的運(yùn)動時間：t=^T,

解得：t=笠;

3eB

(2)根據(jù)圖示，由幾何知識可知：

d=rsin"折

答：(1)該粒子穿越磁場的時間為翳;

(2)該矩形磁場的寬度為：器

【解析】(1)電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律可以求出電子軌道半徑，作出電子運(yùn)

動軌跡，然后確定圓心，根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運(yùn)動的周期公式求出電子的運(yùn)動時

間.

(2)由幾何知識求出磁場的寬度.

本題考查了電子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動，電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力,

根據(jù)題意做出其運(yùn)動軌跡、根據(jù)幾何知識求解寬度，再應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解

題.

(1)由題意可知電子在電場中做類