1、1N S x y POBSEr GR1 R2 A1 A2 R P C a b E MN v0 BBBBI I I I (时间90 分钟 满分110 分)一、选择题:本题共 15 小题,每小题 4 分。在每小题给出的四个选项中,第 19 题只有一项符合题目要求,第 1015 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分。1如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的 N 极朝下。当磁铁向下 运动时(但未插入线圈内部) ( )A线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C线
2、圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥2如图,在第一象限空间中有匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于 xOy 平面向里,大小为 B。现有一质量为 m、电荷量为q 的带电粒子,由 x 轴上到原点的距离为 x0 的 P 点,以平行于 y 轴的初速度射入此磁场,在磁场作用下沿垂直于 y 轴的方向射出此磁场。不计重力的影响。由这些条件( )A不能确定粒子速度的大小B不能确定粒子通过 y 轴时的位置C不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间D以上三个判断都不对3如图所示为“探究影响通电导线受力的因素”装置图。实验时,先保持 导线通电部
3、分的长度不变,改变电流的大小;然后保持电流不变,改变导线通电部分的长度。 对于该实验,下列说法正确的是( )A当导线中的电流反向时,导线受到的安培力方向不变B保持电流不变,接通 1、4 时导线受到的安培力是接通 2、3 时的 3 倍C保持电流不变,接通 1、4 时导线受到的安培力是接通 2、3 时的 2 倍D接通 1、4,当电流增加为原来的 2 倍时,通电导线受到的安培力减半4如图所示,在竖直向上的匀强电场中,从倾角为 的斜面上的 M 点水平抛出一个带负电小球,小球的初速度为 v0,最后小球落在斜面上的 N 点。在已知 、v 0 和小球所受电场力大小 F 及重力加速度 g 的条件下,不计空气阻
4、力,则下列判断正确的是( )A小球所受的重力大小一定大于电场力B可求出小球落到 N 点时重力的功率C可求出小球落到 N 点时速度的大小和方向D可求出小球从 M 点到 N 点的过程中电势能的变化量5如图所示,电源的电动势为 E、内阻为 r,平行板电容器 C 的两金属板水平放置,R 1 和 R2 为定值电阻,P 为滑动变阻器R 的滑片,G 为灵敏电流表,A 1、A 2 为理想电流表。开关 S 闭合后,两金属板间一质量为 m、电荷量为 q 的油滴恰处于静止状态。在 P 向下移动的过程中,下列说法中不正确的是( )A电流表 A1 的示数变大B电流表 A2 的示数变小C油滴向上加速运动DG 中有由 a
5、到 b 的电流6如图甲所示,两平行导轨与水平面成 角倾斜放置,电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路。细杆与导轨垂直放置且摩擦不计,整个装置分别处在图乙所示的匀强磁场中,其中金属杆可能处于静止状态的是( )(A) (B) (C ) ( D) (乙) (甲)1234NNNSSS2v0 a b 2v 30 O BI hdAA N a b c d 7如图所示,一水平放置的矩形线圈 abcd,在条形磁铁的 N 极附近竖直下落,保持 bc 边在纸外,ad 边在纸内,由图中的位置经过位置到位置,这三个位置相距较近。在这个过程中线圈中感应电流( )A沿 abcd 流动B沿 dcba 流动C由到沿 abcd
6、流动,由到沿 dcba 流动D由到沿 dcba 流动,由到沿 abcd 流动8如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为 d,电荷量分别为Q 和Q。在它们的竖直中垂线上固定一根长为 l、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为q 的小球以初速度 v0 从管口射入,则小球( )A速度先增大后减小B受到的库仑力先做负功后做正功 C受到的库仑力最大值为 28dkqQD管壁对小球的弹力最大值为 49如图所示,在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab 是圆的一条直径。一带电粒子从 a 点射入磁场,速度大小为2v,方向与 ab 成 30时恰好从 b 点飞出磁场,粒子在磁场中运动的时间为 t;若 仅将速度
7、大小改为v,则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力) ( )A2t B3tC D1 210在物理学的发展过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。下列叙述符合物理学史实的是( )A法拉第通过实验发现了电磁感应现象B伽利略通过理想斜面实验提出力并不是维持物体运动的原因C安培首先发现了通电导线周围存在磁场D库仑总结了在磁场中运动的电荷所受磁场力的规律11如图所示,两平行金属板中间有相互正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度 为 E,磁感应强度为 B。一带正电粒子沿极板方向以速度 v0 从左端射入,并恰好从两板间沿直线穿 过。不计带电粒子的重力,下列说法中正确的是( )A若粒子以小于
8、 v0 的速度沿极板方向从左端射入,它将向上偏转B若增大两极板间的电压,粒子将向下偏转C若增大磁感应强度 B,粒子将向上偏转D若减小带电粒子的电荷量,粒子将向上偏转12回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个 D 形金属盒,两金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,并分别与高频交流电源两极相连接,从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时加速,如图所示。现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能,下列方法可行的是( )A增大狭缝间的距离B增大 D 形金属盒的半径C增大高频交流电压D增大磁场的磁感应强度13如图所示,金属板放在垂直于它的匀强磁场中,当金属板中有电流通过时,在金属板的上表面 A 和下表面 A
9、之间会出现电势差,这种现象称为霍尔效应。若匀强磁场的磁感应强度为 B,金属板宽度为 h,厚度为 d,通有电流 I,稳定状态时,上、下表面之间的电势差大小为 U。已知电流 I 与导体单位体积内的自由 电子数 n、电子电荷量 e、导体横截面积 S 和电子定向移动速度 v 之间的关系为 IneSv。则下 列说法中正确的是( )A在上、下表面形成电势差的过程中,电子受到的洛伦兹力方向向上B达到稳定状态时,金属板上表面 A 的电势高于下表面 A的电势C只将金属板的厚度 d 减小为原来的一半,则上、下表面之间的电势差大小变为 U2q Q v0 Q B31 2 v B D只将电流 I 减小为原来的一半,则上
10、、下表面之间的电势差大小变为 U214如图所示,1、2 两个闭合圆形线圈用同样的导线制成,匝数 n12n 2,半径 R12R 2,图示区域内有均匀磁场,其磁感应强度随时间均匀减小。则下列判断正确的是( )A1、2 线圈中产生的感应电动势之比 E1E 241B1、2 线圈中产生的感应电动势之比 E1E 281C1、2 线圈中感应电流之比 I1I 241D1、2 线圈中感应电流之比 I1I 22115如图所示,质量为 m、电量为 q 的带正电物体,在磁感应强度 为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为 的水平面以初速度 v 向左运动,那么( )A物体的速度由 v 减小到零所用的时间等于
11、 BqmgB物体的速度由 v 减小到零所用的时间小于 vC若另加一个电场强度为 、方向水平向左的匀强电场,物体做匀速运动qBmgvD若另加一个电场强度为 、方向竖直向上的匀强电场,物体做匀速运动二、实验题(13 分)16 (5 分)在“测定金属电阻率”的实验过程中:(1)正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数依次是_mm、_A、_V。(2)实验中所用的滑动变阻器阻值范围为 010 ,电流表内阻约为几欧,电压表内阻约为 20 k,电源为干电池,其电动势 E4.5 V,内阻较小。则电路图_(选填字母代号)为实验选择电路,该电路测量的金属丝电阻比真实值偏_(选填“大”
12、或“小” ) 。17 (8 分)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材:A干电池 1 节B滑动变阻器(020 )C滑动变阻器(01 k )D电压表(03 V,内阻约为 20 k)E电流表(00.6 A,内阻 RA 0.2 )F电流表(03 A,内阻约为 0.01 )G开关、导线若干(1)为减小实验误差和方便操作,选择图甲所示电路进行实 验,其中滑动变阻器应选_,电流表应选_。 (填写器材前的序号)IA 0 0.2 0.4 0.6 UV 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 A V 图(甲) A A V V R R S r E S r E Rx Rx
13、 (甲) (乙)20 25 4v0 P x y O l h ABEc d e f a b B0 (2)某同学根据实验测得的电压表示数 U 和电流表示数 I,画出 UI 图象如图乙所示,由图象可得电池的电动势为_V,内电阻为_。 (保留到小数点后 1 位)二、计算题(共 37 分,要求写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 )18 (12 分)如图所示,固定于水平桌面上的金属框架 cdef,处于竖直向下的匀强磁场中,金属棒 ab 搁在框架上,可无摩擦滑动。此时 adeb 构成一个边长为 l 的正方形。棒的电阻为 r,其余
14、部分电阻不计。开始时磁感应强度为 B0。(1)若从 t0 时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增量为 k,同时保持棒静止。求棒中的感应电流大小及方向;(2)在上述(1)情况中,始终保持棒静止,当 tt 1 s 末时需施加的垂直于棒的水平拉力为多大;(3)若从 t0 时刻起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度 v 向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度应怎样随时间变化(写出 B 与 t 的关系式) 。19 (12 分)如图所示,在水平桌面上有两个静止的物块 A 和 B(均可视为质点) ,质量均为 m0.2 kg,桌子处于方向斜向右上方与水平方向成 45、电场强度 E10 NC 的匀强
15、电场中。物块 A 带正电,电荷量 q0.1 C,A 与桌面的动摩擦因数20.2,物块 B 是绝缘体,不带电,桌面离地面的高度 h5 m。开始时,A、B 相距 l2 m,B 在桌面的边缘,在电场力作用下,A 开始向右运动,A、B 碰撞后交换速度,A、B 间无电荷转移,不计空气阻力,g 取 10 ms 2,求:(1)A 经过多长时间与 B 相碰;(2)A 、B 落地点之间的水平距离。20 (13 分)如图所示,在 xOy 平面 y0 的区域内有沿 y 轴负方向的匀强电场,在 y0 的区域内有垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场。一质量为 m、电荷量为q 的带电粒子从坐标为(2l,l)的 P 点以初速
16、度 v0 沿 x 轴负方向开始运动,恰能从坐标原点 O 进入磁场,不计带电粒子的重力。(1)求匀强电场场强 E 的大小;(2)若带电粒子此后每隔相同的时间以相同的速度通过 O 点,求磁感应强度 B 的大小。 图(乙) 51B 2D 3B 4C 5C 6B 7A 8C 9A10AB 11BC 12BD 13 AD 14BD 15CD16 (5 分)(1)0.730、0.42、2.24(各 1 分)(2)甲,小(各 1 分)17 (8 分)(1)B,E(各 2 分)(2)1.5,0.8(各 2 分)18 (12 分)(1) (2 分) 解得 (1 分) ba(1 分)kltBErEIrklI2(2) (3 分)lrtIlF10(3) (3 分) 解得 (2 分)tlBlv20 tlBv019 (12 分)(1) (2 分) (2 分) 解得 t1 s (2 分)maqEmgqE4545sincos1atl(2) (1 分) B: (1 分)atvghx2vA: (2 分) (1 分) 得x1 m(1 分)4545sincosqEgqEhx20 (13 分)(1) (1 分) (2 分) 解得 (2 分)tl02v1tmqElqlE0v(2) (1 分) (1 分)与 x 轴负向夹角为 45(1 分)tmqEy 0v(2 分) (1 分) 解得 (2 分)lr4rBq2qlmB0v