1、- 1 -2016-2017 学年河北省石家庄市辛集中学高三（上）周练物理试卷（11.20）一、选择题1首先发现电流产生磁场的科学家是（ ）A牛顿 B阿基米德 C奥斯特 D伏特2两带等量异种电荷的小球用轻质细线悬挂于 O 点并置于水平向右的匀强电场 E 中，如图所示，a 处小球带负电、质量为 2mg，b 处小球带正电、质量为 mg，今用水平力 F 拉 a 处小球，整个装置处于平衡状态时，细线 Oa 与竖直方向的夹角为 30，细线 ab 与竖直方向的夹角为 45，则力 F 的大小为（ ）A mgBmg C mg D mg3用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示
2、规律变化，已知物块的质量为 m，重力加速度为 g，0t 0时间内物块做匀加速直线运动，t 0时刻后功率保持不变，t 1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是（ ）A物块始终做匀加速直线运动B0t 0时间内物块的加速度大小为Ct 0时刻物块的速度大小为- 2 -D.0t 1时间内物块上升的高度为4示波管的内部结构如图 1 所示，如果在电极 YY之间加上图 2（a）所示的电压，在 XX之间加上图 2 （b）所示电压，荧光屏上会出现的波形是（ ）A BC D5为纪念中国航天事业的成就，发扬航天精神，自 2016 年起，将每年的 4 月 24 日设立为“中国航天日” 在 46 年前的这一天，中国第一
3、颗人造卫星发射成功若该卫星运行轨道与地面的最近距离为 h1，最远距离为 h2已知地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，月球绕地球做匀速圆周运动的周期为 T，引力常量为 G根据以上信息可求出的物理量有（ ）A地球的质量B月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径C中国第一颗人造卫星绕地球运动的周期D月球表面的重力加速度- 3 -6如图电路，C 为电容器的电容，D 为理想二极管（具有单向导通作用） ，电流表、电压表均为理想表闭合开关 S 至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片 P 向左移动一小段距离，结果发现电压表 V1的示数改变量大小为U 1，电压表 V2的示数改变量大小为U 2，电流表 A 的示数改
4、变量大小为I，则下列判断正确的有（ ）A滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量不变B 的值变大C 的值不变，且始终等于电源内阻 rD滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量要不断减少7如图所示，空间中有垂直纸面向里的匀强磁场，垂直磁场方向的平面内有一长方形区域abcd，其 bc 边长为 L，ab 边长为 L，两同种带电粒子（重力不计）以相同的速度 v0分别从 a 点和 ab 边上的 P 点垂直射入磁场，速度方向垂直于 ab 边，两粒子都恰好经过 c 点，则下列说法中正确的是（ ）A粒子在磁场中运动的轨道半径为 LB粒子从 a 点到 c 点的运动时间为C粒子的比荷为DP 点与 a 点的距离为-
5、 4 -8如图所示，水平传送带以恒定的速度 v 沿顺时针方向运动，一质量为 m 的物体以 的水平速度冲上传送带的左端 A 点，经 t 时间，物体的速度也变为 v，再经 t 时间到达右端 B 点，则（ ）A前 t 时间内物体的位移与后 t 时间内物体的位移之比为 1：4B全过程物体的平均速度为 vC全过程物体与传送带的相对位移为 vtD全过程物体与传送带因摩擦产生的热量为 mv2二、实验题9某同学在学习了功率后，欲利用实验室中的打点计时器来测量一辆电动玩具小车正常行驶时的功率大小，实验装置如图甲所示其实验步骤如下：用天平测出玩具小车的质量为 0.4kg接通打点计时器（打点周期为 0.02s） ，
6、待稳定后将小车以恒定功率释放，一段时间后关闭小车电源，打点计时器打出的一条纸带中的一部分如图乙所示（纸带左端与小车相连，相邻两计数点之间还有四个点未画出） 回答下列问题：（1）小车行驶的最大速度为 m/s；（2）关闭小车电源后小车减速运动的加速度大小为 m/s 2；（3）该玩具小车的功率为 W- 5 -10要测量一电源的电动势 E（小于 3V）和内阻 r（约 1） ，现有下列器材：电压表 V（3V和 15V 两个量程） 、电阻箱（0999.9） 、定值电阻 R0=3、开关和导线某同学根据所给器材设计如下的实验电路（1）电路中定值电阻 R0的作用是 （2）请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线
7、连接电路（3）该同学调节电阻箱阻值 R，读出对应的电压表读数 U，得到二组数据：R 1=1.0 时U1=2.4V；R 2=2.0 时 U2=2.5V由这二组数可求得电源的电动势为 E= V，内阻为 r= （保留两位有效数字）三、计算题11如图甲所示，物块与质量为 m 的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接，物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为 l开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值，现给小球施加一始终垂直于 l 段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成 60角，如图乙所示，此时传感装置的示数为初始值的 1.25 倍；再将小球由
8、静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的 0.6 倍，不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为 g，求：- 6 -（1）物块的质量；（2）从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功12如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小 E=5 N/C，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小 B=0.5T有一带正电的小球，质量 m=1.0106 kg，电荷量 q=2106 C，正以速度 v 在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过 P 点时撤掉磁场（不考虑磁场消失引起的电磁感应现象） ，取 g=10m/s2求：（1）小球做匀速直线运动的速
9、度 v 的大小和方向；（2）从撤掉磁场到小球再次穿过 P 点所在的这条电场线经历的时间 t13在直角坐标系 xOy 中，y 轴左侧有一对带小孔的竖直平行金属板 M、N 分别与圆形金属线圈的首尾两端相接，两小孔连线在 x 轴上，如图，线圈面积 S=0.2m2，匝数 n=100，线圈内有垂直纸面向里且随时间均匀增大的匀强磁场，磁感应强度 B0=1.5+0.625t（T） y 轴右侧有一足够长、宽度 d=0.3m 的电磁复合场区域，其中匀强电场的场强 E=50N/C、方向竖直向下，匀强磁场的磁感应强度大小 B=2.5T、方向垂直纸面向里一带正电微粒从 M 板的小孔处由静止释放，微粒沿 x 轴正方向垂
10、直进入复合场区域时恰好不发生偏转不计空气阻力和重力作用，求：（1）该微粒比荷 的大小；（2）当只撤去复合场区域的磁场时，该微粒穿出电场区域点的坐标；- 7 -（3）当只撤去复合场区域的电场时，该微粒穿出磁场区域时速度方向的偏转角 - 8 -2016-2017 学年河北省石家庄市辛集中学高三（上）周练物理试卷（11.20）参考答案与试题解析一、选择题1首先发现电流产生磁场的科学家是（ ）A牛顿 B阿基米德 C奥斯特 D伏特【考点】1U：物理学史【分析】电流产生磁场的现象叫做电流的磁效应首先发现电流产生磁场的科学家是奥斯特【解答】解：首先发现电流产生磁场的科学家是奥斯特，不是牛顿、阿基米德、伏特，
11、故 C正确，ABD 错误故选：C2两带等量异种电荷的小球用轻质细线悬挂于 O 点并置于水平向右的匀强电场 E 中，如图所示，a 处小球带负电、质量为 2mg，b 处小球带正电、质量为 mg，今用水平力 F 拉 a 处小球，整个装置处于平衡状态时，细线 Oa 与竖直方向的夹角为 30，细线 ab 与竖直方向的夹角为 45，则力 F 的大小为（ ）A mg Bmg C mg D mg【考点】AG：匀强电场中电势差和电场强度的关系；A6：电场强度【分析】对两球连同之间的细线看成一个整体，分别对其进行竖直方向和水平方向的受力分析隔离对 b 分析，根据共点力平衡确定 ab 之间绳子的方向需要求 F，直接
12、整体分析即可【解答】解：把两球连同之间的细线看成一个整体，对它受力分析，如图：- 9 -设 Oa 绳子的拉力为 T，水平方向有 Tsin30+Eq=F+Eq竖直方向有 Tcos30=3mg联立两式，解得 F= mg故选：D3用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为 m，重力加速度为 g，0t 0时间内物块做匀加速直线运动，t 0时刻后功率保持不变，t 1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是（ ）A物块始终做匀加速直线运动B0t 0时间内物块的加速度大小为Ct 0时刻物块的速度大小为D.0t 1时间内物块上升的高度为【考点】63：功
13、率、平均功率和瞬时功率；37：牛顿第二定律【分析】t 0时刻以后，功率保持不变，结合 P=Fv 分析牵引力的变化，结合牛顿第二定律得出加速度的变化根据 P=Fv，结合牛顿第二定律得出 Pt 的关系式，结合图线的斜率求出加速度Pt 图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理求出 0t 1时间内物块上升的高度- 10 -【解答】解：A、0t 0时间内物块做匀加速直线运动，t 0时刻后功率保持不变，根据 P=Fv知，v 增大，F 减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物体做匀速直线运动，故 A 错误B、根据 P0=Fv=Fat，F=mg+ma 得，P=（mg+ma）at，可知图线
14、的斜率 k=，可知 a ，故 B 错误C、在 t1时刻速度达到最大，F=mg，则速度 v= ，可知 t0时刻物块的速度大小小于，故 C 错误D、Pt 图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理得，解得 h=故 D 正确故选：D4示波管的内部结构如图 1 所示，如果在电极 YY之间加上图 2（a）所示的电压，在 XX之间加上图 2 （b）所示电压，荧光屏上会出现的波形是（ ）- 11 -A BC D【考点】AL：示波管及其使用【分析】分别对 XX和 YY方向进行分析，根据电压的变化利用电荷在电场中的偏转规律进行分析，从而得出最终的图象【解答】解：电极 YY之间加上图 2（a）所示的电压，则
15、粒子的偏转位移在上下进行变化，而在 XX之间加上图 2 （b）所示电压时，粒子将分别打在左右各一个固定的位置，因此只能打出图 C 所示的图象，故 C 正确，ABD 错误故选：C5为纪念中国航天事业的成就，发扬航天精神，自 2016 年起，将每年的 4 月 24 日设立为“中国航天日” 在 46 年前的这一天，中国第一颗人造卫星发射成功若该卫星运行轨道与地面的最近距离为 h1，最远距离为 h2已知地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，月球绕地球做匀速圆周运动的周期为 T，引力常量为 G根据以上信息可求出的物理量有（ ）A地球的质量B月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径C中国第一颗人造卫星绕
16、地球运动的周期D月球表面的重力加速度- 12 -【考点】4F：万有引力定律及其应用【分析】根据地球表面物体重力等于万有引力列式可求出地球的质量；月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可求出月球绕地球的轨道半径；结合开普勒第三定律可求出中国第一颗人造卫星绕地球运动的周期；月球质量和半径均未知，月球表面的重力加速度无法求【解答】解：A、根据地球表面物体的重力等于万有引力，有 ，得地球质量，故 A 正确；B、月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有，得 ，地球质量可求出，周期 T 已知，故可以求出月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径，故 B 正确；C、中国第一颗人造卫星绕地球做椭圆
17、运动，椭圆轨道的半长轴，设周期为 T，根据开普勒第三定律，有 ，得，故中国第一颗人造卫星的绕地球运动的周期可求出，故 C 正确；D、因为月球质量未知，月球的半径也未知，所以月球表面的重力加速度无法求出，故 D 错误；故选：ABC6如图电路，C 为电容器的电容，D 为理想二极管（具有单向导通作用） ，电流表、电压表均为理想表闭合开关 S 至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片 P 向左移动一小段距离，结果发现电压表 V1的示数改变量大小为U 1，电压表 V2的示数改变量大小为U 2，电流表 A 的示数改变量大小为I，则下列判断正确的有（ ）- 13 -A滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量不变B
18、的值变大C 的值不变，且始终等于电源内阻 rD滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量要不断减少【考点】BB：闭合电路的欧姆定律；AP：电容【分析】由电路图先明确电路的结构，再根据滑动变阻器的移动明确电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流的变化，可分析电容器的电压，再分析电容器所带电量的变化根据闭合电路欧姆定律分析 BC 两项【解答】解：AD、由图可知，R 1与 R 串联，V 1测 R 两端的电压，V 2测路端的电压若滑片 P 向左端移动时，滑动变阻器接入电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，R 1的电压减小，由于理想二极管具有单向导通作用，只能充电，不能放电，所以电容器所
19、带的电荷量不变，故 A 正确，D 错误B、根据闭合电路欧姆定律得：U 1=EI（R 1+r） ，则 =R1+r，所以 的值保持不变；故 B 错误C、根据闭合电路欧姆定律得：由 U2=EIr，则 =r，不变；故 C 正确；故选：AC7如图所示，空间中有垂直纸面向里的匀强磁场，垂直磁场方向的平面内有一长方形区域abcd，其 bc 边长为 L，ab 边长为 L，两同种带电粒子（重力不计）以相同的速度 v0分别从 a 点和 ab 边上的 P 点垂直射入磁场，速度方向垂直于 ab 边，两粒子都恰好经过 c 点，则下列说法中正确的是（ ）- 14 -A粒子在磁场中运动的轨道半径为 LB粒子从 a 点到 c
20、 点的运动时间为C粒子的比荷为DP 点与 a 点的距离为【考点】CI：带电粒子在匀强磁场中的运动【分析】两种相同粒子以相同速度入射，在磁场中只受洛伦兹力做匀速圆周运动，根据轨迹求出半径，运动时间由圆心角来决定，求 Pa 距离运用几何关系求解即可【解答】解：A、带电粒子在磁场中匀速圆周运动，画出运动轨迹图如图从 a 点射入磁场的粒子，根据几何关系，所以 A 正确B、从 a 点入射的粒子，圆心在 ，根据几何关系，从 a 到 c 运动时间 ，所以B 错误C、由半径公式 得将 A 求得的半径代入解得 所以 C 正确D、另一粒子由 P 点垂直入射，在 中，Pb= ，P 与 重合，所以 P 与 a 点的距
21、离为 ，D 正确- 15 -故选：ACD8如图所示，水平传送带以恒定的速度 v 沿顺时针方向运动，一质量为 m 的物体以 的水平速度冲上传送带的左端 A 点，经 t 时间，物体的速度也变为 v，再经 t 时间到达右端 B 点，则（ ）A前 t 时间内物体的位移与后 t 时间内物体的位移之比为 1：4B全过程物体的平均速度为 vC全过程物体与传送带的相对位移为 vtD全过程物体与传送带因摩擦产生的热量为 mv2【考点】6B：功能关系；37：牛顿第二定律【分析】在前 t 秒内物体做匀加速运动，后 t 秒内物体做匀速运动由运动学公式求出两段位移，得到位移之比，求得总位移，再求解平均速度根据位移关系求
22、相对位移，再求摩擦生热【解答】解：A、在前 t 时间内物体受到向右的滑动摩擦力而做匀加速直线运动，通过的位移为 x 1= = vt后 t 秒内物体的速度与传送带相同，不受摩擦力而做匀速运动，t 时间内通过的位移为 x2=vt，则 x 1：x 2=3：4故 A 错误- 16 -B、全过程物体的平均速度为 = = = v，故 B 正确C、当物体速度达到传送带速度 v 时，传送带的位移 x1=vt，则两者间的相对位移x=x1x 1= vt，故 C 错误D、全过程中只有前 t 时间内因摩擦会产生的热量，则产生的热量为 Q=mgx=mg vt，又 t= =联立得 Q= mv2故 D 正确故选：BD二、实
23、验题9某同学在学习了功率后，欲利用实验室中的打点计时器来测量一辆电动玩具小车正常行驶时的功率大小，实验装置如图甲所示其实验步骤如下：用天平测出玩具小车的质量为 0.4kg接通打点计时器（打点周期为 0.02s） ，待稳定后将小车以恒定功率释放，一段时间后关闭小车电源，打点计时器打出的一条纸带中的一部分如图乙所示（纸带左端与小车相连，相邻两计数点之间还有四个点未画出） 回答下列问题：（1）小车行驶的最大速度为 0.8 m/s；（2）关闭小车电源后小车减速运动的加速度大小为 0.4 m/s 2；（3）该玩具小车的功率为 0.128 W【考点】M4：探究小车速度随时间变化的规律；63：功率、平均功率
24、和瞬时功率【分析】当小车做匀速运动时，小车的速度最大，结合位移和时间求出最大速度；- 17 -根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车减速运动的加速度大小；依据功率表达式，结合匀速运动时，f=F，即可求解【解答】解：（1）小车匀速运动时，速度最大，由纸带可知，最大速度 v= =m/s=0.8m/s（2）在减速运动阶段，根据x=a（2T） 2得，a= m/s2=0.4 m/s2（3）小车行驶达到最大速度时，牵引力等于摩擦力，依据牛顿第二定律，则摩擦阻力 f=ma，根据功率表达式，那么玩具小车的功率为 P=Fv=fv=mav=0.40.40.8W=0.128W，故答案为：（1）0.8；（2）0
25、.4；（3）0.12810要测量一电源的电动势 E（小于 3V）和内阻 r（约 1） ，现有下列器材：电压表 V（3V和 15V 两个量程） 、电阻箱（0999.9） 、定值电阻 R0=3、开关和导线某同学根据所给器材设计如下的实验电路（1）电路中定值电阻 R0的作用是 保护电源，防止短路 - 18 -（2）请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路（3）该同学调节电阻箱阻值 R，读出对应的电压表读数 U，得到二组数据：R 1=1.0 时U1=2.4V；R 2=2.0 时 U2=2.5V由这二组数可求得电源的电动势为 E= 3.0 V，内阻为 r= 1.0 （保留两位有效数字）【考点】N
26、3：测定电源的电动势和内阻【分析】 （1）若无 R0存在，当 R 调节到 0 时，电源即短路（2）实物连接图要与电路图相对应，注意连接顺序，只要有一处错误，就不能得分（3）运用闭合电路欧姆定律，分别研究电阻箱电阻为 R1和 R2的情况，列出含有电动势和内阻的方程组求解【解答】解：（1）若无 R0存在，当 R 调节到 0 时，电源即短路，有烧坏危险作用是保护电源，防止短路（2）如图所示，注意电压表量程选择，开关置于干路（3）根据闭合电路欧姆定律，得当电阻箱读数为 R1=2 时 E=U 1+ r 当电阻箱读数为 R2=5 时 E=U 2+ r 联立上两式得 E=3.0V； r=1.0 （故答案为：
27、（1）保护电源，防止短路 （2）如右图所示（3）3.0；1.0；三、计算题11如图甲所示，物块与质量为 m 的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接，物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为 l开始- 19 -时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值，现给小球施加一始终垂直于 l 段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成 60角，如图乙所示，此时传感装置的示数为初始值的 1.25 倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的 0.6 倍，不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为 g，求：（1）物块的质量；（2）从释放
28、到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功【考点】66：动能定理的应用；2H：共点力平衡的条件及其应用【分析】 （1）分别对开始及夹角为 60 度时进行受力分析，由共点力平衡列式，联立可求得物块的质量；（2）对最低点由向心力公式进行分析求解物块的速度，再对全过程由动能定理列式，联立可求得克服阻力做功【解答】解：（1）设开始时细绳的拉力大小为 T1，传感装置的初始值为 F1，物块质量为 M，由平衡条件可得：对小球：T 1=mg对物块，F 1+T1=Mg当细绳与竖直方向的夹角为 60时，设细绳的拉力大小为 T2，传感装置的示数为 F2，根据题意可知，F 2=1.25F1，由平衡条件可得：对
29、小球：T 2=mgcos60对物块：F 2+T2=Mg联立以上各式，代入数据可得：M=3m；（2）设物块经过最低位置时速度大小为 v，从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻- 20 -力做功为 Wf，由动能定理得：mgl（1cos60）W f= mv2在最低位置时，设细绳的拉力大小为 T3，传感装置的示数为 F3，据题意可知，F3=0.6F1，对小球，由牛顿第二定律得：T3mg=m对物块由平衡条件可得：F3+T3=Mg联立以上各式，代入数据解得：Wf=0.1mgl答：（1）物块的质量为 3m；（2）从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功为 0.1mgl12如图所示，空间中
30、存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小 E=5 N/C，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小 B=0.5T有一带正电的小球，质量 m=1.0106 kg，电荷量 q=2106 C，正以速度 v 在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过 P 点时撤掉磁场（不考虑磁场消失引起的电磁感应现象） ，取 g=10m/s2求：（1）小球做匀速直线运动的速度 v 的大小和方向；（2）从撤掉磁场到小球再次穿过 P 点所在的这条电场线经历的时间 t【考点】CM：带电粒子在混合场中的运动【分析】 （1）小球做匀速直线运动时，受力平衡，根据平衡条件结合几何关系列式求解即可；（2）撤去磁场
31、后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运动没有影响，小球在竖直方向上做匀减速直线运动，若使小球再次穿过 P 点所在的电场线，仅需小球的竖直方向的分位移为零，根据竖直上抛运动的基本公式列式求解即可- 21 -【解答】解：（1）小球做匀速直线运动时，受力如图，其所受的三个力在同一平面内，合力为零，则有：Bqv= ，带入数据解得：v=20m/s，速度 v 的方向与电场 E 的方向之间的夹角满足 tan= ，解得：tan= ，则 =60（2）撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运动没有影响，以 P 点为坐标原点，竖直向上为正方向，小球在竖直方向上做匀减速直线运动，其初速度为v
32、y=vsin，若使小球再次穿过 P 点所在的电场线，仅需小球的竖直方向的分位移为零，则有：联立解得 t=答：（1）小球做匀速直线运动的速度 v 的大小为 20m/s，方向与电场 E 的夹角为 60；（2）从撤掉磁场到小球再次穿过 P 点所在的这条电场线经历的时间为 13在直角坐标系 xOy 中，y 轴左侧有一对带小孔的竖直平行金属板 M、N 分别与圆形金属线圈的首尾两端相接，两小孔连线在 x 轴上，如图，线圈面积 S=0.2m2，匝数 n=100，线圈内有垂直纸面向里且随时间均匀增大的匀强磁场，磁感应强度 B0=1.5+0.625t（T） y 轴右侧有一足够长、宽度 d=0.3m 的电磁复合场
33、区域，其中匀强电场的场强 E=50N/C、方向竖直向下，匀强磁场的磁感应强度大小 B=2.5T、方向垂直纸面向里一带正电微粒从 M 板的小孔处由静止释放，微粒沿 x 轴正方向垂直进入复合场区域时恰好不发生偏转不计空气阻力和重力作用，求：（1）该微粒比荷 的大小；（2）当只撤去复合场区域的磁场时，该微粒穿出电场区域点的坐标；- 22 -（3）当只撤去复合场区域的电场时，该微粒穿出磁场区域时速度方向的偏转角 【考点】CI：带电粒子在匀强磁场中的运动；AK：带电粒子在匀强电场中的运动【分析】 （1）微粒沿着直线通过电磁场复合区域，洛仑兹力与电场力平衡，根据平衡条件列式；根据法拉第电磁感应定律列式求解
34、感应电动势大小；粒子加速过程根据动能定理列式；最后联立求解得到粒子的比荷；（2）只撤去复合场区域的磁场时，粒子做类似平抛运动，根据分运动公式列式分析；（3）只撤去电场时，粒子做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律列式求解轨道半径，结合几何关系分析速度偏转角大小【解答】解：（1）微粒在复合场中不发生偏转，受电场力和洛伦兹力作用而平衡，有：qvB=qE，微粒在平行金属板 M、N 中被加速，有：qU= mv2，根据法拉第电磁感应定律 E=n ，有 U=nS ，联立得： =16C/kg；（2）微粒带正电，所受电场力沿 y 轴负方向，在电场中做类平抛运动，则有：沿 x 轴方向：d=vt沿 y 轴方向：h= at2，其中 a= ，解得：h=0.09m；故穿出电场区域点的坐标为（0.3m，0.09m） ；（3）微粒进入匀强磁场区域后，按左手定则，向上偏转做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有 qvB=m ，代入数据，得：R=0.5m；R=0.5md=0.3m，由几何关系有 sin= =0.6，得 =arcsin0.6=37；- 23 -答：1）该微粒比荷 的大小为 16C/kg；（2）当只撤去复合场区域的磁场时，该微粒穿出电场区域点的坐标为（0.3m，0.09m） ；（3）当只撤去复合场区域的电场时，该微粒穿出磁场区域时速度方向的偏转角 为 37
