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〔时间:90分钟总分值:110分〕
一、选择题:此题共12小题,每题5分。在每题给出四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~12题有多项符合题目要求。全部选对得5分,选对但不全得3分,有选错得0分。
MacbN
2
1
,直线MN上方有垂直纸面向里匀强磁场,电子1从磁场边界上a点垂直MN和磁场方向射入磁场,经t1时间从b点离开磁场。之后电子2也由a点沿图示方向以一样速率垂直磁场方向射入磁场,经t2时间从a、b连线中点c离开磁场,那么t1∶t2为〔〕
∶∶1
∶∶1
x
y
O
l
,在边长为l正方形区域内,有与y轴平行匀强电场和垂直于纸面匀强磁场。一个带电粒子〔不计重力〕从原点O沿x轴进入场区,恰好做匀速直线运动,穿过场区时间为t;假设撤去磁场,只保存电场,其它条件不变,该带电粒子穿过场区时间为;假设撤去电场,只保存磁场,其它条件不变,那么该带电粒子穿过场区时间为〔〕
.
.
P
Q
a
b
c
d
、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q两点附近电场等势面分布如下图,a、b、c、d为电场中4个点,那么〔〕
、Q两点处电荷等量同种
,电势能减少
a
b
c
,由均匀电阻丝组成等边三角形导体框,垂直磁场放置,将ab两点接入电源两端,假设电阻丝ab段受到安培力大小为F,那么此时三根电阻丝受到安培力合力大小为〔〕
t/s
B/T
O
,螺线管匝数n=1500,横截面积S=20cm2,螺线管导线电阻r=,R1=,R2=,电容器电容C=30μF。在一段时间内,穿过螺线管磁场磁感应强度B按图乙所示规律变化。那么以下说法中正确是〔〕
R1
R2
C
B
,电路中电流稳定后电容器上极板带正电
〔乙〕
〔甲〕
,电阻R1电功率为5×10-2W
,流经电阻R2×10-5C
I/A
U/V
01234
4
5
6
-I图线。用此电源与三个阻值均为3Ω电阻连接成电路,。那么该电路可能为〔〕
〔A〕〔B〕〔C〕〔D〕
A
R
P
+
-
,极板A发出电子经加速后,水平射入水平放置两平行金属板间,金属板间所加电压为U,电子最终打在荧光屏P上。关于电子运动,以下说法中正确是〔〕
,其它不变,那么电子打在荧光屏上位置上升
,其它不变,那么电子打在荧光屏上位置上升
,其它不变,那么电子打在荧光屏上时速度大小不变
,其它不变,那么电子从发出到打在荧光屏上时间不变
M
N
a
b
O
I
I
v0
,两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上M、N两小孔中,O为M、N连线中点,连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上电流。长直导线在周围产生磁场磁感应强度,式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线距离。一带正电小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程,以下说法正确是〔〕
A
B
O
,在光滑绝缘水平面上,一绝缘水平细线系一个带电小球,绕O点在匀强磁场中做逆时针方向匀速圆周运动,磁场方向竖直向下〔图示为俯视图〕。假设小球运动到圆周上A点时,从细线连接处脱离,而后仍在磁场中运动。那么关于小球运动情况,以下说法中正确是〔〕
,半径不变
,半径减小
,半径不变
,半径增大
P
Q
〔Ⅰ〕
〔Ⅱ〕
,在光滑水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反水平匀强磁场,PQ为两个磁场边界,磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R金属正方形线框,以速度v垂直磁场方向从实线〔Ⅰ〕位置开场向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中〔Ⅱ〕位置时,线框速度为。以下说法正确是〔〕
〔Ⅱ〕时线框中电功率为
〔Ⅱ〕时线框加速度为
v0
t
t0
v
O
t
t0
O
f
Ek
E
x
x
O
O
,有一范围足够大水平匀强磁场,磁感应强度为B,一个质量为m、电荷量为+q带电小圆环套在一根固定绝缘竖直长杆上,环与杆间动摩擦因数为μ。现使圆环以初速度v0向上运动,经时间t0圆环回到出发点。不计空气阻力,取竖直向上为正方向,以下描述该过程中圆环速度v随时间t、摩擦力f随时间t、动能Ek随位移x、机械能E随位移x变化规律图象中,可能正确是〔〕
B
v0
〔A〕〔B〕〔C〕〔D〕
B
E
v0
60º
,空间存在一水平方向匀强电场和匀强磁场,磁感应强度大小为B,电场强度大小为,且电场方向与磁场方向垂直。在电磁场空间中有一足够长固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成
60º夹角且处于竖直平面内。一质量为m,带电量为+q小球套在绝缘杆上。假设给小球一沿杆向下初速度v0,小球恰好做匀速运动。小球电量保持不变,重力加速度为g,那么以下说法正确是〔〕
,小球将做加速度不断增大减速运动,最后停顿
,小球将做加速度不断增大减速运动,最后停顿
,那么运动中克制摩擦力做功为
二、非选择题:本大题共4小题,共50分。按题目要求作答。解答题应写出必要文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分。有数值计算题,答案中必须明确写出数值和单位。
v0
θ
E
13.〔10分〕在如下图宽度范围内,用场强为E匀强电场可使初速度为v0某种正粒子偏转θ角〔v0⊥E〕;在同样宽度范围内,假设改用方向垂直于纸面向外匀强磁场〔图中未画出〕,使该粒子穿过该区域且偏转角仍为θ〔不计粒子重力〕,问:
〔1〕匀强磁场磁感应强度是多大;
〔2〕粒子穿过电场和磁场时间之比。
x
y
P
M
N
O
v0
60º
Q〔0,-l〕
14.〔10分〕如下图,直角坐标系xOy平面内,在平行于y轴虚线MN右侧y>0区域内,存在着沿y轴负方向匀强电场;在y<0某区域存在方向垂直于坐标平面有界匀强磁场〔图中未画出〕。现有一电荷量为q、质量为m带正电粒子从虚线MN上P点,以平行于x轴方向初速度v0射入电场,并恰好从原点O处射出,射出时速度方向与x轴夹角为60°。此后粒子先做匀速运动,然后进入磁场,粒子从有界磁场中射出时,恰好位于y轴上Q〔0,-l〕点,且射出时速度方向沿x轴负方向,不计带电粒子重力。求:
〔1〕P、O两点间电势差;
〔2〕带电粒子在磁场中运动时间。
左
右
l
E
B
A
O
x
v0
15.〔15分〕如下图,绝缘水平面上有宽l=,场强E=6×105N/C,方向水平向左。不带电物块B静止在电场边缘O点;带电量q=+5×10-8C、质量m=1×10-2kg物块A在距O点x==5m/s水平初速度向右运动,并与B发生碰撞。假设碰撞前后A、B构成系统没有动能损失,A质量是Bk〔k>1〕倍,A、B与水平面间动摩擦因数均为μ=,物块可视为质点,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,且A电荷量始终不变,g取10m/s2。
〔1〕求A到达O点与B碰撞前速度大小;
〔2〕求碰撞后瞬间A和B速度大小;
〔3〕讨论k在不同取值范围时电场力对A做功。
16.〔15分〕相距l=,质量为m1=1kg金属棒ab和质量为m2=,如图〔a〕所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小一样。ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=,,导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上,大小按图〔b〕所示规律变化外力F作用下,从静止开场沿导轨匀加速运动,同时cd棒也由静止释放。重力加速度g取10m/s2。
〔1〕求出磁感应强度B大小和ab棒加速度大小;
〔2〕在2s内外力F做功40J,求此过程中两金属棒产生总焦耳热;
〔3〕求出cd棒到达最大速度所需时间。
012
F/N
10
11
12
13
14
t/s
B
B
a
b
d
c
图〔a〕图〔b〕
高三物理答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
D
B
C
B
D
B
BD
AD
ACD
AB
ABD
ACD
13.〔10分〕
〔1〕〔1分〕〔1分〕〔1分〕
〔1分〕得〔2分〕
〔2〕〔1分〕〔1分〕得〔2分〕
14.〔10分〕
〔1〕〔1分〕〔2分〕得〔2分〕
〔2〕3r=l〔2分〕〔1分〕得〔2分〕
15.〔15分〕
〔1〕〔2分〕得v=4m/s〔1分〕
〔2〕〔1分〕〔1分〕
得〔1分〕〔1分〕
〔3〕①>〔1分〕即k>3〔2分〕〔1分〕得W×10-2J〔1分〕
②假设1<k≤3〔1分〕qE>μmg〔1分〕得W=0〔1分〕
16.〔15分〕
〔1〕〔2分〕〔1分〕v=at〔1分〕
即得a=1m/s2〔1分〕B=〔1分〕
〔2〕〔1分〕〔2分〕得Q=18J〔2分〕
〔3〕〔2分〕得t=2s〔2分〕