高三物理复习综合能力训练2
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高三物理总复习复合场专题练习及答案参考答案与试题解析一、选择题1.(3分)如图所示,空间存在着由匀强磁场B和匀强电场E组成的正交电磁场,电场方向水平向左,磁场方向垂直纸面向里.有一带负电荷的小球P,从正交电磁场上方的某处自由落下,那么带电小球在通过正交电磁场时()A.一定作曲线运动B.不可能作曲线运动C.可能作匀速直线运动D.可能作匀加速直线运动考点:带电粒子在混合场中的运动.专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:对小球受力分析后,得到合力的方向,根据曲线运动的条件进行判断.解答:解:小球进入两个极板之间时,受到向下的重力,水平向右的电场力和水平向左的洛伦兹力,若电场力与洛伦兹力受力平衡,由于重力的作用,小球向下加速,速度变大,洛伦兹力变大,洛伦兹力不会一直与电场力平衡,故合力一定会与速度不共线,故小球一定做曲线运动;故A正确,B 错误;在下落过程中,重力与电场力不变,但洛伦兹力变化,导致合力也变化,则做变加速曲线运动.故CD均错误;故选A.点评:本题关键要明确洛伦兹力会随速度的变化而变化,故合力会与速度方向不共线,粒子一定做曲线运动.2.(3分)如图所示,在某空间同时存在着相互正交的匀强电场E匀强磁场B电场方向竖直向下,有质量分别为m1,m2的a,b两带负电的微粒,a电量为q1,恰能静止于场中空间的c点,b电量为q2,在过C点的竖直平面内做半径为r匀速圆周运动,在c点a、b相碰并粘在一起后做匀速圆周运动,则()A.a、b粘在一起后在竖直平面内以速率做匀速圆周运动B.a、b粘在一起后仍在竖直平面内做半径为r匀速圆周运动C.a、b粘在一起后在竖直平面内做半径大于r匀速圆周运动D.a、b粘在一起后在竖直平面内做半径为的匀速圆周运动考点:带电粒子在混合场中的运动;牛顿第二定律;向心力.专题:带电粒子在复合场中的运动专题.分析:粒子a、b受到的电场力都与其受到的重力平衡;碰撞后整体受到的重力依然和电场力平衡,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律列式,再结合动量守恒定律列式求解.解答:解:粒子b受到的洛伦兹力提供向心力,有解得两个电荷碰撞过程,系统总动量守恒,有m2v=(m1+m2)v′解得整体做匀速圆周运动,有故选D.点评:本题关键是明确两个粒子的运动情况,根据动量守恒定律和牛顿第二定律列式分析计算.3.(3分)设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法正确的是()A.这离子必带正电荷B.A点和B点位于同一高度C.离子在C点时速度最大D.离子到达B点时,将沿原曲线返回A点考点:带电粒子在混合场中的运动.专题:带电粒子在复合场中的运动专题.分析:(1)由离子从静止开始运动的方向可知离子必带正电荷;(2)在运动过程中,洛伦兹力永不做功,只有电场力做功根据动能定理即可判断BC;(3)达B点时速度为零,将重复刚才ACB的运动.解答:解:A.离子从静止开始运动的方向向下,电场强度方向也向下,所以离子必带正电荷,A正确;B.因为洛伦兹力不做功,只有静电力做功,A、B两点速度都为0,根据动能定理可知,离子从A 到B运动过程中,电场力不做功,故A、B位于同一高度,B正确;C.C点是最低点,从A到C运动过程中电场力做正功做大,根据动能定理可知离子在C点时速度最大,C正确;D.到达B点时速度为零,将重复刚才ACB的运动,向右运动,不会返回,故D错误.故选:ABC.点评:本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题,要求同学们能正确分析粒子的受力情况,再通过受力情况分析粒子的运动情况,要注意洛伦兹力永不做功,难度适中.4.(3分)回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.如果用同一回旋加速器分别加速氚核()和α粒子()比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有()A.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大B.加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小C.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小D.加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大考点:质谱仪和回旋加速器的工作原理.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:回旋加速器是通过电场进行加速,磁场进行偏转来加速带电粒子.带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同,根据T=比较周期.当粒子最后离开回旋加速器时的速度最大,根据qvB=m求出粒子的最大速度,从而得出最大动能的大小关系.解答:解:带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同,根据T=,知氚核(3H)的质量1与电量的比值大于α粒子(24He),所以氚核在磁场中运动的周期大,则加速氚核的交流电源的周期较大.根据qvB=m得,最大速度v=,则最大动能E Km=mv2=,氚核的质量是α粒子的倍,氚核的电量是倍,则氚核的最大动能是α粒子的倍,即氚核的最大动能较小.故B正确,A、C、D错误.故选:B.点评:解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同,以及会根据qvB=m求出粒子的最大速度.5.(3分)(2013•重庆)如图所示,一段长方体形导电材料,左右两端面的边长都为a和b,内有带电量为q的某种自由运动电荷.导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,内部磁感应强度大小为B.当通以从左到右的稳恒电流I时,测得导电材料上、下表面之间的电压为U,且上表面的电势比下表面的低.由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为()A.,负B.,正C.,负D.,正考点:霍尔效应及其应用.专题:压轴题.分析:上表面的电势比下表面的低.知上表面带负电,下表面带正电,根据左手定则判断自由运动电荷的电性.抓住电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡求出电荷的移动速度,从而得出单位体积内自由运动的电荷数.解答:解:因为上表面的电势比下表面的低,根据左手定则,知道移动的电荷为负电荷.因为qvB=q,解得v=,因为电流I=nqvs=nqvab,解得n=.故C正确,A、B、D错误.故选C.点评:解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,以及知道最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡.二、解答题6.在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中,取正交坐标系O﹣xyz(z轴正方向竖直向上)如图所示,已知电场方向沿z轴正方向,大小为E;磁场方向沿y轴正方向,磁感应强度大小为B.重力加速度为g,问:一质量为m、带电量为+q的质点从原点出发能否在坐标轴( x、y、z )上以速度v做匀速运动?若能,m、q、E、B、v及g应满什么关系?若不能,说明理由.考点:带电粒子在混合场中的运动.专题:带电粒子在复合场中的运动专题.分析:根据正电荷受到的电场力与电场线方向相同,受到洛伦兹力与磁场方向相垂直,结合受力平衡条件,即可求解.解答:解:已知带电质点受电场力的方向沿z轴正方向,大小为qE;质点受重力的方向沿z轴负方向,大小为mg(1)若质点在x轴上做匀速运动,则它受到的洛仑兹力必沿x轴正方向或负方向,即有:qvB+qE=mg 或qE=mg+qvB(2)若质点在y轴上做匀速运动,则它受到的洛仑兹力必为零,即有:qE=mg(3)若质点在z轴上做匀速运动,则它受到的洛仑兹力必平行于x轴,而电场力和重力都平行于z轴,三力的合力不可能为零,即质点不可能在z轴上做匀速运动.答:理由如上.点评:考查正电荷受到的电场力与洛伦兹力的方向,掌握左手定则的应用,注意与右手定则的区别.同时理解受力平衡条件的应用.7.如图(甲)所示为电视机中显像管的原理示意图,电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子,这些电子再经加速电场加速后,从O点进入偏转磁场中,经过偏转磁场后打到荧光屏MN上,使荧光屏发出荧光形成图象,不计逸出电子的初速度和重力.已知电子的质量为m、电荷量为e,加速电场的电压为U,偏转线圈产生的磁场分布在边长为l的正方形abcd区域内,磁场方向垂直纸面,且磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示.在每个周期内磁感应强度都是从﹣B0均匀变化到B0.磁场区域的左边界的中点与O点重合,ab边与OO′平行,右边界bc与荧光屏之间的距离为s.由于磁场区域较小,且电子运动的速度很大,所以在每个电子通过磁场区域的过程中,可认为磁感应强度不变,即为匀强磁场,不计电子之间的相互作用.(1)求电子射出加速电场时的速度大小(2)为使所有的电子都能从磁场的bc边射出,求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值B0(3)荧光屏上亮线的最大长度是多少.考点:带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用.专题:压轴题;带电粒子在电场中的运动专题.分析:(1)根据动能定理求出电子射出加速电场时的速度大小.(2)根据几何关系求出临界状态下的半径的大小,结合洛伦兹力提供向心力求出磁感应强度的最大值.(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动,出磁场做匀速直线运动,通过最大的偏转角,结合几何关系求出荧光屏上亮线的最大长度.解答:解:(1)设电子射出电场的速度为v,则根据动能定理,对电子加速过程有解得(2)当磁感应强度为B0或﹣B0时(垂直于纸面向外为正方向),电子刚好从b点或c点射出,设此时圆周的半径为R1.如图所示,根据几何关系有:R2=l2+(R﹣)2解得R=电子在磁场中运动,洛仑兹力提供向心力,因此有:,解得(3)根据几何关系可知,设电子打在荧光屏上离O′点的最大距离为d,则由于偏转磁场的方向随时间变化,根据对称性可知,荧光屏上的亮线最大长度为答:(1)电子射出加速电场时的速度大小为.(2)偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值.(3)荧光屏上亮线的最大长度是.点评:考查电子受电场力做功,应用动能定理;电子在磁场中,做匀速圆周运动,运用牛顿第二定律求出半径表达式;同时运用几何关系来确定半径与已知长度的关系.8.(2009•重庆)如图,离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场,经过一段匀速直线运动,垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场.已知HO=d,HS=2d,∠MNQ=90°.(忽略粒子所受重力)(1)求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角φ;(2)求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径;(3)若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处,质量为16m的离子打在S2处.求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围.考点:动能定理的应用;平抛运动;运动的合成和分解;带电粒子在匀强磁场中的运动.专题:压轴题.分析:(1)正离子被电压为U0的加速电场加速后的速度可以通过动能定理求出,而正离子垂直射入匀强偏转电场后,作类平抛运动,最终过极板HM上的小孔S离开电场,根据平抛运动的公式及几何关系即可求出电场场强E0,φ可以通过末速度沿场强方向和垂直电场方向的速度比求得正切值求解;(2)正离子进入磁场后在匀强磁场中作匀速圆周运动,由洛仑兹力提供向心力,根据向心力公式即可求得半径;(3)根据离子垂直打在NQ的位置及向心力公式分别求出运动的半径R1、R2,再根据几何关系求出S1和S2之间的距离,能打在NQ上的临界条件是,半径最大时打在Q上,最小时打在N点上,根据向心力公式和几何关系即可求出正离子的质量范围.解答:解:(1)正离子被电压为U0的加速电场加速后速度设为V1,则对正离子,应用动能定理有eU0=mV12,正离子垂直射入匀强偏转电场,作类平抛运动受到电场力F=qE0、产生的加速度为a=,即a=,垂直电场方向匀速运动,有2d=V1t,沿场强方向:Y=at2,联立解得E0=又tanφ=,解得φ=45°;(2)正离子进入磁场时的速度大小为V2,解得V2=正离子在匀强磁场中作匀速圆周运动,由洛仑兹力提供向心力,qV2B=,解得离子在磁场中做圆周运动的半径R=2;(3)根据R=2可知,质量为4m的离子在磁场中的运动打在S1,运动半径为R1=2,质量为16m的离子在磁场中的运动打在S2,运动半径为R2=2,又ON=R2﹣R1,由几何关系可知S1和S2之间的距离△S=﹣R1,联立解得△S=4(﹣1);由R′2=(2 R1)2+( R′﹣R1)2解得R′=R1,再根据R1<R<R1,解得m<m x<25m.答:(1)偏转电场场强E0的大小为,HM与MN的夹角φ为45°;(2)质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径为2;(3)S1和S2之间的距离为4(﹣1),能打在NQ上的正离子的质量范围为m<m x<25m.点评:本题第(1)问考查了带电粒子在电场中加速和偏转的知识(即电偏转问题),加速过程用动能定理求解,偏转过程用运动的合成与分解知识结合牛顿第二定律和运动学公式求解;第(2)问考查磁偏转知识,先求进入磁场时的合速度v,再由洛伦兹力提供向心力求解R;第(3)问考查用几何知识解决物理问题的能力.该题综合性强,难度大.9.(2009•中山市模拟)如图所示,虚线上方有场强为E的匀强电场,方向竖直向下,虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场,方向垂直纸面向外,ab是一根长为l的绝缘细杆,沿电场线放置在虚线上方的场中,b端在虚线上,将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后,小球先作加速运动,后作匀速运动到达b端,已知小球与绝缘杆间的动摩擦系数μ=0.3,小球重力忽略不计,当小球脱离杆进入虚线下方后,运动轨迹是半圆,圆的半径是,求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值.考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力;带电粒子在匀强电场中的运动;带电粒子在混合场中的运动.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:根据对研究对象的受力分析,结合受力平衡条件,再根据牛顿第二定律,由洛伦兹力提供向心力,及几何关系,可求出小球在b处的速度,并由动能定理,即可求解.解答:解:小球在沿杆向下运动时,受力情况如图,向左的洛仑兹力F,向右的弹力N,向下的电场力qE,向上的摩擦力fF=Bqv,N=F=Bqv∴f=μN=μBqv当小球作匀速运动时,qE=f=μBqV b小球在磁场中作匀速圆周运动时又R=,∴v b=小球从a运动到b过程中,由动能定理得所以答:带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值为.点评:考查牛顿第二定律、动能定理等规律的应用,学会受力分析,理解洛伦兹力提供向心力.10.(2009•武汉模拟)如图,两个共轴的圆筒形金属电极,外电极接地,其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d,外筒的外半径为r.在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场,磁感应强度的大小为B.在两极间加上电压,使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场.一质量为m、带电量为+q的粒子,从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发,初速为零.如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S,则两电极之间的电压U应是多少?(不计重力,整个装置在真空中)考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:带电粒子从S点出发,在两筒之间的电场作用下加速,沿径向穿过狭缝a而进入磁场区,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.粒子再回到S点的条件是能沿径向穿过狭缝d.只要穿过了d,粒子就会在电场力作用下先减速,再反向加速,经d重新进入磁场区,然后粒子以同样方式经过c、b,再回到S点.解答:解:如图所示,设粒子进入磁场区的速度大小为V,根据动能定理,有Uq=mv2;设粒子做匀速圆周运动的半径为R,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律,有:Bqv=m由上面分析可知,要回到S点,粒子从a到d必经过圆周,所以半径R必定等于筒的外半径r,即R=r.由以上各式解得:U=;答:两极间的电压为.点评:本题看似较为复杂,实则简单;带电粒子在磁场运动解决的关键在于要先明确粒子可能的运动轨迹,只要能确定圆心和半径即可由牛顿第二定律及向心力公式求得结果.11.(2004•江苏)汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示,真空管内的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A′中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P′间的区域.当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U后,亮点偏离到O′点,(O′与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计.此时,在P和P′间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到O点.已知极板水平方向的长度为L1,极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示).(1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小.(2)推导出电子的比荷的表达式.考点:带电粒子在混合场中的运动;牛顿第二定律;向心力;带电粒子在匀强电场中的运动.专题:计算题;压轴题;带电粒子在电场中的运动专题.分析:当电子受到电场力与洛伦兹力平衡时,做匀速直线运动,因此由电压、磁感应强度可求出运动速度.电子在电场中做类平抛运动,将运动分解成沿电场强度方向与垂直电场强度方向,然后由运动学公式求解.电子离开电场后,做匀速直线运动,从而可以求出偏转距离.解答:(1)当电子受到的电场力与洛沦兹力平衡时,电子做匀速直线运动,亮点重新回复到中心O点,设电子的速度为v,则 evB=eE得即(2)当极板间仅有偏转电场时,电子以速度v进入后,竖直方向作匀加速运动,加速度为电子在水平方向作匀速运动,在电场内的运动时间为这样,电子在电场中,竖直向上偏转的距离为离开电场时竖直向上的分速度为电子离开电场后做匀速直线运动,经t2时间到达荧光屏t2时间内向上运动的距离为这样,电子向上的总偏转距离为可解得.点评:考查平抛运动处理规律:将运动分解成相互垂直的两方向运动,因此将一个复杂的曲线运动分解成两个简单的直线运动,并用运动学公式来求解.12.如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,S1、S2为板上正对的小孔,N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于纸面向里和向外,磁场区域右侧有一个荧光屏,取屏上与S1、S2共线的O点为原点,向下为正方向建立x轴.板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间,电子的质量为m,电荷量为e,初速度可以忽略.求:(1)当两板间电势差为U0时,求从小孔S2射出的电子的速度v0;(2)两金属板间电势差U在什么范围内,电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上;(3)电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系.考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;电势差;带电粒子在匀强电场中的运动.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:带电粒子在电场中被直线加速,由动能定理可求出粒子被加速后的速度大小,当进入匀强磁场中在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,要使粒子能打在荧光屏上离O点最远,则粒子必须从磁场中垂直射出,由于粒子已是垂直射入磁场,所以由磁感应强度大小相等,方向相反且宽度相同得粒子在两种磁场中运动轨迹是对称的,在磁场中正好完成半个周期,则运动圆弧的半径等于磁场宽度.若不能打到荧光屏,则半径须小于磁场宽度,粒子就不可能通过左边的磁场,也就不会打到荧光屏.所以运动圆弧的半径大于或等于磁场宽度是粒子打到荧光屏的前提条件.可设任一圆弧轨道半径,由几何关系可列出与磁场宽度的关系式,再由半径公式与加速公式可得出打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系.解答:解:(1)根据动能定理,得:解得:(2)欲使电子不能穿过磁场区域而打在荧光屏上,应有r<d而:,由此即可解得:(3)若电子在磁场区域做圆周运动的轨道半径为r,穿过磁场区域打在荧光屏上的位置坐标为x,则由轨迹图可得:,注意到:和:所以,电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系为:答:(1)当两板间电势差为U0时,求从小孔S2射出的电子的速度v0为;(2)两金属板间电势差U在范围内,电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上;(3)电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系为.点评:题中隐含条件是:粒子能打到荧光屏离O点最远的即为圆弧轨道半径与磁场宽度相等时的粒子.13.如图所示,在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场.匀强磁场的磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向外,电场沿水平方向,一个质量为m、带电量为﹣q的带电微粒在此区域沿与水平方向成45°斜向上做匀速直线运动,如图所示(重力加速度为g).求:(1)电场强度的大小和方向及带电微粒的速度大小;(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点时,将电场方向改成竖直向下,微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点?(3)微粒运动P点时,突然撤去磁场,电场强度不变,则该微粒运动中距地面的最大高度是多少?考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:(1)带电粒子在电场和磁场及重力场能做匀速直线运动,则有三力合力为零,从而根据平衡条件可确定电场强度的大小与方向;(2)由粒子所受洛伦兹力提供向心力,从而求出运动圆弧的半径与周期,再根据几何关系来确定圆弧最高点与地面的高度及运动时间;(3)当撤去磁场时,粒子受到重力与电场力作用,从而做曲线运动.因此此运动可看成竖直方向与水平方向两个分运动,运用动能定理可求出竖直的高度,最终可算出结果.解答:解:(1)微粒受力分析如图,根据平衡条件可知电场力方向向右,。
2024届四川省泸州市高三二诊理科综合能力试题-高中物理高频考点(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题某实验小组发射自制水火箭,火箭外壳重,发射瞬间将壳内质量为的水相对地面以的速度瞬间喷出,已知重力加速度,空气阻力忽略不计,火箭能够上升的最大高度为()A.B.C.D.第(2)题如图所示电路,在滑动变阻器的滑片向b端滑动的过程中,电压表、电流表的示数变化情况为( )A.两电表示数均增大B.两电表示数均减小C.电压表示数减小,电流表示数增大D.电压表示数增大,电流表示数减小第(3)题下列说法正确的是( )A.、、都是国际单位制中的基本单位B.磁通量、磁感应强度、电动势、电流均为标量C.亚里士多德关于落体运动,提出“重物与轻物应该下落得同样快”的观点D.物体从到时间内位移为,当非常非常小时,可以把称做物体在时刻的瞬时速度第(4)题如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,导轨间距为l,bc间电阻为R,其它部分电阻不计。
导轨间有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。
金属杆放置在导轨上,与导轨的接触点为M、N。
并与导轨成角,金属杆以的角速度绕N点由图示位置逆时针匀速转动到与导轨ab垂直。
转动过程中金属杆与导轨始终接触良好,金属杆电阻忽略不计,则在金属杆转动过程中( )A.M、N两点电势相等B.金属杆中感应电流的方向由M流向NC.电路中感应电流的大小始终为D.电路中通过的电荷量为第(5)题图甲是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛项目中运动员在空中姿态的合成图。
比赛场地分为助滑区、起跳台、着陆坡和终点区域四个部分。
运动员进入起跳台后的运动可简化成如图乙所示,先以水平初速度从A点冲上圆心角为的圆弧跳台,从B点离开跳台,C点为运动轨迹最高点,之后落在着陆坡上的E点。
若忽略运动过程中受到的一切阻力并将运动员及其装备看成质点,则下列说法正确的是( )A.运动员离开B点后的上升过程中处于超重状态B.运动员在C点速度为0C.运动员下降过程中的加速度不变D.越大,运动员落在着陆坡上的速度越大第(6)题如图所示,正六边形ABCDEF的B、D两点各固定一个带电荷量为+q的点电荷,O为正六边形的几何中心。
顺义区2019届高三第二次统练理科综合能力测试本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)共18页,共300分。
考试时150分钟。
考生务必将答案写在答题卡上,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16第一部分(选择题,共120分)本部分共20小题,每题6分,共120分。
在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
13.下列说法正确的是A. 液体的温度越低,布朗运动越明显B. 液体的温度越高,其分子热运动越剧烈C. 气体对外界做功,其内能一定减小D. 气体从外界吸热,其内能一定增大14.在实验条件完全相同的情况下,分别用红光和紫光做实验进行比较,得到四个实验结论。
以下是对四个实验结论的描述,其中正确的是A.通过平行玻璃砖后,红光发生的侧移量较大B.通过三棱镜后,紫光偏折的程度比红光的大C.在双缝干涉实验中,光屏上紫光的干涉条纹间距较宽D.若紫光照射到某金属表面有光电子逸出,则红光照射该金属也一定有光电子逸出15.下列说法正确的是A.γ射线比α射线的贯穿本领强B.外界环境温度升高,原子核的半衰期变大C.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应D.原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子16.2019年1月3日10时26分,“嫦娥四号”探测器成功在月球背面着陆,标志着我国探月航天工程达到了一个新高度,图示为“嫦娥四号”到达月球背面的巡视器。
已知地球和月球的半径之比约为4:1,其表面重力加速度之比约为6:1。
则地球和月球相比较,下列说法中最接近实际的是A.地球的密度与月球的密度比为3:2B.地球的质量与月球的质量比为64:1C.地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度比为8:1D.苹果在地球表面受到的引力与它在月球表面受到的引力比为60:117.如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时,该波恰好传播到x轴上的质点B 处,质点A在负的最大位移处。
2020年普通高等学校招生全国统一考试(包头市第二次模拟考试)理科综合能力测试一、选择题:本大题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,1~5题只有一项符合题目要求,6-8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.1. 对物质世界的认识,下列说法正确的是( )A. 玻尔把量子观念引入到原子理论中,否定了原子的“核式结构”模型B. 比结合能越大表示原子核中核子结合的越牢固,原子核越稳定C. 特定频率的光照在金属上会使金属表面有电子逸出,电子的最大初动能与光的强度有关D. 用化学反应改变放射性元素存在状态,可以改变半衰期,从而实现对衰变的控制2. 如图所示,粗细均匀的单匝等边三角形导线框单位长度的电阻为r ,绕着垂直于匀强磁场的轴OO '匀速转动转动角速度为ω。
若线框边长为L ,磁感应强度为B ,图中所示为0t =时刻线框与磁场平行,则下列说法中正确的是( )A. 此时线圈中的磁通量最大B. 此时a 、b 两点电压2ab 34BL U ω=C. 若导线框转过90°后开始计时,则产生的交流电的有效值变小D. 从0t =时刻起线圈转过90°的时间内,流过线圈横截面的平均电荷量312BLq r=3. 如图,是运动员在体操吊环项目中的“十字支撑”动作,“十字支撑”是难度系数很高的动作之一,其难度高的原因是( )A. 吊环对运动员支持力比较小B. 运动员手掌与吊环接触面上的摩擦力比较小C. 重力一定时,两手臂之间的夹角越大,手臂上受到的力也越大D. 两手臂上的力一定时,两手臂之间的夹角越大,合力越小4. 如图所示,PQ 为放在竖直平面的半圆弧的直径,O 为圆心,小球带正电,以初速度v 沿直径水平抛出;甲图中只受重力作用,乙图中有竖直向下的匀强电场,丙图中有垂直纸面向里的匀强磁场,丁图中有垂直纸面向外的匀强磁场,小球能垂直落在圆弧弧面上的是( )A. 甲和乙B. 乙C. 丙D. 丁5. 如图,P 为固定的点电荷,虚线是以P 为圆心的两个圆,带电粒子Q 在P 的电场中运动。
1安徽省合肥六中2024-2024学年度上学期高三综合能力测试理综部分物理试题一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M,长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处,在杆的中点C处拴一细绳,绕过两个滑轮后挂上重物M,C点与O点距离为L,现在杆的另一端用力,使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度缓缓转至水平位置(转过了90°角),此过程中下述说法中正确的是( )A.重物M做匀速直线运动B.重物M先超重后失重C.重物M的最大速度是,此时杆与绳水平D.重物M的速度先减小后增大第(2)题如图所示,在水平面内固定着U形光滑金属导轨,轨道间距为,一电阻为、质量为的金属导体棒ab,横放在导轨上,定值电阻(导轨其余部分电阻不计),且与导轨接触良好。
在光滑金属导轨区域有竖直向下的磁感应强度为B=2T的匀强磁场,金属杆ab在垂直于杆向右的拉力F作用下,由静止开始以加速度向右做匀加速直线运动,8s后保持拉力F的功率不变,至直到杆以最大速度做匀速直线运动,则下列说法中正确的是( )A.导体棒ab开始运动后,电阻中的电流方向是从P流向MB.8s末时刻拉力F的瞬时功率为6.4WC.导体棒ab运动的最大速度为6m/sD.导体棒ab开始运动后任一时刻,拉力F的功率总等于导体棒ab和电阻的发热功率之和第(3)题核反应有衰变、核裂变、核聚变和人工核转变4种类型。
下列有关说法中正确的是( )A.核聚变时电荷数守恒,质量也守恒B.用中子轰击样品中的会产生和电子C.对于大量氡222,每经过一个半衰期就有一半的氡发生衰变D.铀235裂变的方程为第(4)题科学家探究自然界的物理规律,为人类的科学事业做出了巨大贡献.下列描述符合物理学史实的是( )A.贝可勒尔首先发现了X射线B.库仑首先引入了场的概念和电场线、磁感线的概念C.普朗克首先把能量子引入了物理学,正确破除了“能量连续变化”的传统观念D.牛顿给出万有引力公式的同时,首先给出了引力常量的数值第(5)题如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1,副线圈电路中定值电阻的阻值为5Ω,原线圈与一理想交流电流表串联后,接入一电压有效值不变的正弦交流电源。
2024届四川省成都市高三第二次联考理科综合能力测试-高中物理一、单选题 (共6题)第(1)题磁悬浮列车与轨道间的摩擦力到底有多大?图片中,八个小孩用、斜向下的拉力,让质量为126t的列车从静止开始在30s内沿水平轨道前进了4.5m。
已知拉力与水平方向的夹角为18°,不考虑空气阻力,则列车与轨道间的摩擦力的大小最接近(取,)( )A.7N B.70N C.700N D.7000N第(2)题现有光束沿图示方向平行直径射入球形雨滴,经两次折射和一次反射后离开雨滴,其中出射光线与直径成,为真空中光速,为雨滴半径,下列说法中正确的是( )A.光束在雨滴中的折射率为B.光束在雨滴中经历的时间为C.入射光光强一定弱于出射光光强D.光束在雨滴内可能发生了全反射第(3)题荡秋千是小朋友们喜爱的一项休闲娱乐活动。
如图所示,某女同学正在荡秋千,A点(未标出)为运动过程中的最低点,B点(未标出)为运动过程中的最高点,忽略空气阻力影响,则下列说法正确的是( )A.在最高点B位置时,该同学的速度为零,且处于平衡状态B.在最低点A位置时,该同学的速度最大,且处于失重状态C.在最低点A位置时,秋千踏板对该同学的支持力大于该同学的重力D.由最高点B到最低点A过程中,该同学向心加速度逐渐增大,且方向保持不变第(4)题图甲所示是小型交流发电机的示意图,矩形线框的匝数为N,面积为S,内阻为r,线框所处磁场可视为匀强磁场,磁感应强度大小为B。
线框从图甲所示位置开始绕轴OO′以恒定的角速度ω沿逆时针方向转动,通过电刷和外电路连接,外电路中的小灯泡恰好正常发光(小灯泡正常发光时的电阻为R)。
如图乙所示,某线圈连接的换向器由两个半铜环和两个电刷组成。
忽略导线和交流电流表的电阻,下列说法正确的是( )A.从图甲所示位置开始计时,线框产生的感应电动势表达式为B.电流表的示数C.若仅将图甲中的电刷装置换成图乙中的换向器装置,小灯泡也恰好正常发光D.矩形线框的输出功率为第(5)题一接地金属板垂直纸面水平放置,在金属板延长线上垂直纸面放置一均匀带电金属棒,如图为两者周围的电场线和等势线分布图,、为同一实线弧上两点,、为同一虚线弧上两点,则( )A.、两点电势相等B.、两点电场强度相同C.金属板上产生的感应电荷均匀分布D.电子从移到,电场力做正功第(6)题如图所示,竖直挡板P固定在足够高的水平光滑绝缘桌面上。
2024年东北三省四城市联考高三二模理科综合能力测试物理试题一、单选题 (共7题)第(1)题中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史,早在成书于西汉时期的帛书《五十二病方》中就有类似于后世的火罐疗法。
其方法是以罐为工具,将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上,造成局部瘀血,以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的疗法。
在将火罐压在皮肤上的很短时间内,以下说法正确的是( )A.火罐“吸”在皮肤上的主要原因是火罐内的气体体积不变,温度降低,压强减小B.火罐“吸”在皮肤上的主要原因是火罐内的气体体积不变,温度升高,压强增大C.火罐内的气体吸收热量,内能增大D.火罐内气体分子单位时间内撞击火罐底部的次数增加第(2)题如图所示,餐厅服务员水平托举菜盘给顾客上菜。
若服务员托举菜盘先匀速前行,此时手对菜盘的作用力大小为,当服务员加速向前运动的过程中,手对菜盘的作用力大小为,下列说法正确的是()A.B.C.D.第(3)题如图所示,三段不可伸长的细绳,OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,其中OB是水平的,A端、B端固定在水平天花板上和竖直墙上、若逐渐增加C端所挂重物的质量,则最先断的绳是( )A.必定是OA B.必定是OBC.必定是OC D.可能是OB,也可能是OC第(4)题“天宫课堂”第三课于2022年10月12日15时45分准时开课。
刘洋老师在运行周期约为90分钟、绕地球做近似圆周运动的“问天舱”内给大家演示了精彩的水球变“懒”实验。
如图,将空心钢球投入水球后,推动注射器让其内部的空气用同样的力度去冲击他们,振动幅度变小,水球确实变“懒”了。
课后同学们意犹未尽,在菏泽一中分会场引起激烈争论:甲认为在微重力环境下,物体几乎不受任何力,所以宇航员飘在实验仓内,铁球也不会从水球中掉落;乙认为空心钢球所受浮力与重力相等,处于平衡状态;丙认为水球变懒是因为铁球投入水球后二者惯性比水球大;丁认为刘洋老师在太空一天内可以看到16次日出;戊认为问天舱速度大于7.9km/s;己认为水能成为球形主要是因为表面张力的作用。
汉中市2023届高三年级教学质量第二次检测考试理科综合能力测试物理参考答案14.C 15.A 16.B 17.D 18.D 19.AD 20.BCD 21.BC 22.(6分,每空2分)(1)(2)D (3) kk g v 100==23.(9分) (1)9 (2分)(2)10 (2分) 2.5(2分) (3)2.0(3分)24.(14分)(1)8m/s ;(2)5m/s ;3m/s ;(3)60J【详解】(1)(4分)滑块A 、B 碰撞过程,由动量守恒定律和能量关系可知 A 0A A B B m v m v m v =+....................1分222A 0A AB B 111222m v m v m v =+ ...................1分 解得v B =8m/s ...............................2分(2)(5分)当B 滑上平板车后做减速运动,加速度大小a B =μg =1.5m/s 2 C 做加速运动的加速度5.1==cB c m gm a μm/s 2 .....................................................1分当平板车C 恰要与墙壁第一次碰撞前时由2112C L a t =..................1分 解得t 1=2s .....................1分 此时B 的速度511=−=t a v v B B B m/s C 的速度s m t a v C /311C == ...........................2分(3)(5分)C 与墙壁碰后到返回到平台右端 :212212C C L v t a t =−, 解得t 2=2s..................1分此时C 的速度C211C C 0v v a t =−= ...............................................................................................1分 C 与墙壁碰后到返回到平台右端时的速度恰为零;此时滑块B 向右的速度为s m t a v v B B B /2212=−=..........................................................................................................1分系统产生的热量22B B B B21122Q m v m v =−解得Q =60J...................................................................2分 25(18分)(1)C N E /105.14⨯=,m 334=S ;(2)T 1.0=B ;(3))0,10(m【详解】(1)(6分)C 点到P 点逆过程粒子做类平抛运动,设C 点到P 运动时间为t 1, y 轴方向()200sin 2v aR θ−=− ......................1分 qE ma =..............................................1分x 轴方向θcos 10t v S =.............................1分 av −=θsin -0t 01.............................1分由上述两式解得m 334=S ...................................................................................................1分 (2)(5分)C 点发出的粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动,其入射速度50cos 110m /s v v θ==⨯.............................................................................................................1分设粒子轨迹半径为1r ,由牛顿第二定律得 21mv qvB r =........................................................2分 由几何关系可知 m 2r 1==R .............................1分 联立解得T 1.0=B ...................1分 (3)(7分)分析可知,CD 上任意点发出的粒子经圆形磁场偏转后都从M 点通过x 轴进入第Ⅳ象限,其中从A 点射出的粒子将从N 点进入、从M 点离开圆形磁场,且第一次通过x 轴时速度方向沿y −方向,它第二次通过x 轴时能到达离O 点最远的位置,该粒子运动轨迹如图设粒子在第Ⅳ象限磁场中运动的轨迹半径为2r ,由牛顿第二定律得222B mv qv r =...................................................................................................................................2分 解得m 42r 2==R .....................................................................................................................1分 所求点的坐标为)0,10(m 。
高三复习物理练习题金考卷第一部分:选择题1. 电流的单位是?A. 欧姆B. 安培C. 瓦特D. 牛顿2. 下列哪个物理量不属于标量?A. 速度B. 加速度C. 质量D. 时间3. 抛物线运动的运动轨迹是?A. 圆B. 椭圆C. 双曲线D. 抛物线4. 下列哪种能量是机械能的一种?A. 热能B. 动能C. 电能D. 光能5. 在调制过程中,将声音信号与载波信号叠加的过程叫做?A. 解调B. 调幅C. 调频D. 调相第二部分:填空题1. 当在恒定电流下,电阻的电压增大,该电阻的电阻值将会?2. 牛顿第三定律又被称为?3. 在匀速直线运动中,物体的位移与?4. 机械波的传播需要介质吗?5. 光的折射是由于光在不同介质中的?第三部分:解答题1. 请解释什么是功率,并写出其计算公式。
2. 描述一下电流的方向和电子流动方向之间的关系。
3. 请解释运动和力之间的关系,并列举三个力的种类。
4. 什么是惯性?举一个日常生活中的例子来说明惯性的存在。
5. 描述一下声音是如何产生的,并解释声音在空气中的传播方式。
第四部分:综合题某物体以10 m/s的速度水平抛射,角度为30°,求:1. 物体的水平速度和竖直速度分别是多少?2. 物体的最大高度是多少?3. 物体在空中总共停留的时间是多少?4. 物体在水平方向上的位移是多少?结语:本次复习物理练习题金考卷涵盖了选择题、填空题、解答题和综合题,希望能够帮助同学们加深对物理知识的理解和掌握。
复习过程中,同学们可以结合教科书和课堂笔记进行练习,加强对物理概念和公式的理解,并通过解答题加强对知识的运用能力。
祝愿同学们在高三物理复习中取得优异的成绩!。
高三物理二轮复习方法,第二轮复习方案在高三第一轮的复习中,学生大都能掌握物理学中的基本概念,如何才能在二轮复习中充分利用有限的时间,取得更好的效益?整理了物理学习相关内容,希望能帮助到您。
高三物理二轮复习方法一乐观调整心态,增强应试心理素质掌握知识的水平与运用知识解决问题的水平是高考成功的硬件;而在考前、考中的心态调整水平是高考成功的软件。
形象地说,高考既是打知识战也是打心理战,越是临近高考,心态的作用越是突出。
考试心态状况制约着能力的发挥,心态好就能正常甚至超常发挥;心态差就可能失常发挥。
有的考生平时成绩相当出色,可是一到正式考试就不行,问题就出在心理素质上。
一些考生由于不相信自己的实力,首先在心理上打垮了自己,因而发慌心虚、手忙脚乱,平时得心应手的试题也答不上来。
考生带着一颗平常心去迎接高考,做最坏结果的打算,然后去争取最好的结果,这样想问题反而能够使心情平静下来,并能自如应对各种复杂局面。
另外,在复习的后期阶段,尤其要针对自己的具体情况,恰当地提出奋斗目标,脚踏实地地实现它们,使自己在付出努力之后,能够不断地体会成功的喜悦。
对于偶然的失误,应准确地分析问题产生的原因,使下一步的复习更具有针对性。
在后面的几个月时间里老师和家长应该做到多多鼓舞学生,树立他们学习的信心。
学生遇到问题时也要及时地找老师寻求帮助和指导。
二知识体系的细化把贯穿高中物理的主干内容的知识结构、前后关联起来。
物理学科的知识构建重点放在课本定义、公式推导、讨论现象上。
如牛顿第一定律讨论的是惯性定律,阐述力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因。
牛顿第二定律所讨论的是力的瞬时作用规律,而动量定理所讨论的是力对时间的积累作用规律。
对每一个知识板块要完成这四项工作:①基本规律和公式;②容易忘记的内容;③解题方法与技巧;④常常出错的问题。
三掌握分析问题的方法,养成良好的思维习惯正确的解题过程应该是:①逐字逐句,仔细审题;②想象情景,建立模型;③分析过程,画示意图,找到特征;④寻找规律,列出方程;⑤推导结果,讨论意义。
2009届高三综合能力训练(2)
1.研究表明,原子核的质量虽然随着原子序数Z 的增大而增大,但两者不成正比.其核子的平均质量M 平与原子序数Z 有如图示的关系.由此,可知核变过程中的能量变化是( )
A .核子结合成原子核放出核能
B .轻核聚变释放出核能
C .重核裂变释放出核能
D .中等质量核分解轻核放出核能
2.如图所示,MN 是暗室墙上的一把直尺,一束宽度为a 的平行白光垂直射向MN ,现将一横截面积是直角三角形(顶角A 为30°)的玻璃三棱镜放在图中虚线位置,且使截面的直角边AB 与MN 平行,则放上三棱镜后,射到直尺上的光将( )
A .被照亮部分下移
B .被照亮部分的宽度不变
C .上边缘呈紫色,下边缘呈红色
D .上边缘呈红色,下边缘呈紫色
3.如图所示,人向右匀速推动水平桌面上的长木板,在木板翻离桌面以前,则( )
A .木板露出桌面后,推力将逐渐减小
B .木板露出桌面后,木板对桌面的压力将减小
C .木板露出桌面后,桌面对木板摩擦力将减小
D .推力、压力、摩擦力均不变
4.根据热力学定律和分子动理论,可知下列说法中正确的是( )
A .我们可以利用高科技手段,将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
B .气体的状态变化时,温度升高,气体分子的平均动能增加,气体的压强不一定增大
C .布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
D .利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能,这在原理上是可行的
5.某质点在坐标原点O 处做简谐运动,其振幅为10cm ,振动周期为0.6s ,振动在介质中沿x 轴正方向传播,波速为1m /s ,当质点由平衡位置O 开始向上振动0.15s 时立即停止振动,则振动源停止振动后经过0.45s 时刻的波形是下图中的哪一个( )
F e
Z
M 平
a A
B C
M
N F
A
B C D
6.一艘帆船在静水中由于风力的推动做匀速直线运动,帆面的面积为S ,风速为V 1,船速为V 2(V 2﹤V 1),空气密度为ρ,帆船在匀速前进时帆面受到的平均风力为( A ) A .ρS (V 1- V 2)2
B .ρSV 12
C .ρSV 22
D .ρS (V 2+V 1)2
7.如图所示,有一质量为m ,带电量为q 的油滴,被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中,设油滴是从两板中间位置,以初速度为零进入电场时,可以判定( )
A .油滴在电场中做抛物线运动
B .油滴在电场中做匀加速直线运动
C .油滴打在极板上的运动时间只决定于电场强度和两板间距离
D .油滴打在极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离,还决定于油滴的荷质比
8.1798年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G ,因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人,若已知万有引力常量G ,地球表面处的重力加速度g ,地球半径为R ,地球上一个昼夜的时间为T 1秒(地球自转周期),一年的时间T 2秒(地球公转的周期),地球中心到月球中心的距离L 1米,地球中心到太阳中心的距离为L 2米.你能计算出( )
A .地球的质量2/m gR G =地
B .太阳的质量232
22
4/m L GT π=太 C .月球的质量232
22
4/m L GT π=太
D .可月球地球及太阳的密度
9.(1)某同学利用如图所示的装置做《验证动量守恒定律的实验》,已知两球的质量分别为m 1、m 2(且m 1>m 2),关于实验中下列说法正确的有( )
A .实验需要秒表、天平、圆规等器材
m q
-
+ 10 -10
O
y /cm 0.3 0.6
x /m
10 -10
O y /cm
0.3
0.6
x /m
10
-10
O y /cm
0.3 0.6
x /m
10
-10
O y /cm 0.3 0.6
x /m
B .白纸铺好后,不能移动
C .实验需要验证的是m 1·OP =m 1·O 'M +m 2·ON
D .如果N 是m 1的落点,则该同学实验过程中必有错误
(2)现要测电阻R 0阻值和电池组E 的电动势及内阻.给定的器材有:两个电压表○V (量程均为3V ),电流表○A (量程为0.6A ,内阻约0.9Ω),待测的电阻R 0,电池组E ,电键S 及导线若干.某同学设计一个电路同时测电阻R 0阻值和电池组E 的电动势及内阻,根据两电压表和电流表的读数作出的图象如图所示. ①请你画出该同学实验的电路图;
②电池组E 的电动势为( ),内阻为( )电阻R 0阻值为( )
10.(16分)如图所示,一根劲度系数为k 轻弹簧竖直直立在水平面上,下端固定,在弹
簧正上方有一个质量为m 的物块距弹簧的上端高h 处自由下落,将弹簧压缩.当弹
簧压缩了X 0时,物块的速度为零,弹簧的弹性势能为E P =2
012
KX ,试计算此时物块的
加速度.(已知重力加速度为g )
0.2 3 2 1
0.4 0.6 0.8
0 U/V
I/A
11.(19分)如图回旋加速器的D形盒半径为R,用来加速质量为m,带电量为q的质子,使质子由静止加速到具有能量为E后,由A孔射出,求:
(1)加速器中匀强磁场B的方向和大小.
(2)设两D形盒间的距离为d,其间电压为U,则加速到上述能量所需回旋周数是多少?
(3)加速到上述能量所需时间(不计通过缝隙的时间).
12.(20分)如图所示,平行导轨MN和PQ相距0.5m,电阻可忽略.其水平部分是粗糙的,置于0.60T竖直向上的匀强磁场中,倾斜部分是光滑的,该处没有磁场.导线a 和b质量均为0.20kg,电阻均为0.15Ω,a、b相距足够远,b放在水平导轨上.a 从斜轨上高0.050m处无初速释放.求:
(1)回路的最大感应电流是多少?
(2)如果导线与导轨间的动摩擦因数μ-0.10,当导线b的速率达
到最大值时,导线a的加速度是多少?
参考答案
1.ABC
2.AD
3.D
4.BD
5.C
B
b
P
M
a
Q
N
6.A 7.BD 8.AB
9.(1)B (2)①
②3.0V 0.9Ω 2.4Ω
10.由能量守恒2
01()2
kx mg h x =+ ① 由牛顿第二定律0kx mg ma -=
②
联立①②得,
000000
2()2()
)kx mg kx mg h x g h x a g g g m m mx x -++=
=-=-=-。
11.(1)由圆周运动规律知:qvB=mv 2
/R ,
① 又质子具有的能量E=21,2mv
② 联立①、②得B=
2mE
qR
③
据左手定则知,B 的方向垂直于纸画向呈, (2)质子每加速一次,能量增加为qU ,每周加速两次,
所以2E n qU
=
④ (3)因为质子运动线速度2.m v T
π=
⑤ 联立①、⑤得周期T=2.m qB
π
⑥
可见周期与半径r 及速度v 都无关 故加速总时间t=nT 。
⑦
联立④、⑤、⑥、⑦解得t=2mE q UB
π
12.[解析](1)a 棒在没有磁场的倾斜轨道上下滑时,机械能守恒,进入水平轨道时a
棒的速度v m ,
22100.0501/m v gh m s ==⨯⨯=
此时a 棒速度最大,进入磁场切割磁感线,产生的感应电流最大
0.600.511220.16
m BLv L A R r ε⨯⨯====⨯
V 2
R 0
R
A
V 1
S
(2)当a 、b 棒组成的闭合回路中有感应电流时,a 、b 棒都受安培力作用,a 棒受安培力向右、摩擦力向右,b 棒受安培力向左,摩擦力向右。
0.100.20100.20.6010.50.3m f mg N F BI L N
μ==⨯⨯===⨯⨯=
因为F>f 所以b 棒开始向左加速。
a 棒是向左做减速运动,b 棒的速度增大时,电路中的感应电流减小,b 棒受的安培力在减小,当电流减为I'时b 棒匀速运动,这时满足:
'mg BI L μ=
此时a 棒受到的摩擦力和安培力方向都向右,a 棒的加速度。
'mg BI L ma μ+=
a=
22220.10102/mg
g m s m
μμ=⨯⨯=。