1、 新课标2016高二物理寒假作业7物理选修31一、选择题（本题共6道小题）1.（单选）如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，则以下判断正确的是（）A金属块带负电荷B金属块克服电场力做功8JC金属块的电势能减少4JD金属块的机械能减少12J2.（单选）如图所示，带同种电荷大小不计的两个小球a和b，分别静止在竖直墙面A处和光滑水平地面B处，AO=OB。A球此时受摩擦力向上，且与墙面间动摩擦因数为，B被光滑竖直板挡住，a球由于漏电而缓慢下移到处，在此过程中A地面对b球的支持力变
2、大 B竖直墙面对a球的支持力变大C竖直墙面对a球的摩擦力变小 Da、b之间的作用力不变3.（多选）如图所示，空间存在匀强电场，方向竖直向下，从绝缘斜面上的M点沿水平方向抛出一带电小球.最后小球落在斜面上的N点.已知小球的质量为m，初速度大小为v0，斜面倾角为，电场强度大小未知.则下列说法正确的是() A.可以断定小球一定带正电荷 B.可以求出小球落到N点时速度的方向C.可以求出小球到达N点过程中重力和电场力对小球所做的总功D.可以断定，当小球的速度方向与斜面平行时，小球与斜面间的距离最大4.（多选）如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m，电荷量为q的带负
3、电的小球，另一端固定在O点，把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成=60的位置B时速度为零，以下说法正确的是（）A小球重力与电场力的大小关系是qE=mgB小球重力与电场力的大小关系是mg=qEC小球在B点时，细线拉力T=2qED小球在B点时，细线拉力T=mg5.在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直一带电粒子（重力不计） 从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动，则该粒子（）A. 一定带正电 B. 速度v=C. 若速度v，粒子在板间的运动是类平抛运动D. 若此粒子从右端沿虚线方向进入平行板，仍做直线运动6.（多选）如图所示，电源电动
4、势为E，内阻为r，滑动变阻器电阻为R，开关K闭合两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子（不计重力）正好以匀速速度穿移过两板以下说法正确的是（）A保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出B保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出C保持开关闭合，将a极板向下移动一点，粒子将一定向下偏转D如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出二、实验题（本题共2道小题）7.右图中千分尺的读数为 mm8.将一束一价的等离子体（即高温下电离的气体，含有大量的带正电和负电的微粒，而整体呈中性），以速度v连续喷入处在匀强磁场中的两平行金属板间，已知v的方向与板面平行而与磁场垂直，板间距
5、离为d 接在两金属板M、N间的电压表的指针稳定示数为U，如图所示，则等离子体的喷射速度为 三、计算题（本题共3道小题）9. 如图所示，在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场，现有一个质量m=2.0103kg、电量q=2.0106C的带正电的物体（可视为质点），从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动，其位移随时间的变化规律为s=6.0t10t 2，式中s的单位为m，t的单位为s不计空气阻力，取g=10m/s2（1）求匀强电场的场强大小和方向； （2）求带电物体在00.5s内电势能的变化量10.如图所示的电路中，电源的电动势E=10V，R1=R2=6，当电键S断开时，电流表的示数I1=
6、1.25A求：（1）电源的电阻是多大？ （2）当电键S闭合时，电源两极间的电压是多大？11.一种离子分析器简化结构如图所示电离室可将原子或分子电离为正离子，正离子陆续飘出右侧小孔（初速度视为零）进入电压为U的加速电场，离开加速电场后从O点沿x轴正方向进入半径为r的半圆形匀强磁场区域，O点为磁场区域圆心同时是坐标原点，y轴为磁场左边界该磁场磁感应强度连续可调在磁场的半圆形边界上紧挨放置多个“探测计数器”，当磁感应强度为某值时，不同比荷的离子将被位置不同的“探测计数器”探测到并计数整个装置处于真空室内某次研究时发现，当磁感应强度为B0时，仅有位于P处的探测器有计数，P点与O点的连线与x轴正方向夹角
7、=30连续、缓慢减小（离子从进入磁场到被探测到的过程中，磁感应强度视为不变）磁感应强度的大小，发现当磁感应强度为时，开始有两个探测器有计数不计重力和离子间的相互作用求：（1）磁感应强度为B0时，在P处被发现的离子的比荷，以及这种离子在磁场中运动的时间t（2）使得后被发现的离子，在P处被探测到的磁感应强度B（3）当后发现的离子在P点被探测到时，先发现的离子被探测到的位置坐标 新课标2016高二物理寒假作业7物理选修31试卷答案1.D解：A、B、C、在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，根据动能定理得：W总=WG+W电+Wf=EK解得：W电=4J所以金
8、属块克服电场力做功4.0J，金属块的电势能增加4J由于金属块下滑，电场力做负功，所以电场力应该水平向右，所以金属块带正电荷故A错误，B错误，C错误；D、在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J，故D正确2.B3.BCD解：A、小球做类平抛运动，电场力既可向上也可向下，故小球带正电、负电都可以，故A错误；B、利用平抛知识有： ，速度偏向角设为，则 ，可求出小上球落到N点时的速度大小和方向，故B正确；C、求出小球到达N点的速度，由动能定理可以求出小球到达N点过程中重力和电场力对小球所做的总功，故C正确；D、小球在垂直与斜面方向上做匀减速
9、直线运动，当小球在垂直与斜面方向的速度为零，即小球速度平行与斜面时，小球与斜面间的距离最大，故D正确；4.解：小球从A运动到B的过程中，根据动能定理得：mgLsinqEL（1cos）=0得Eq：mg=sin：（1cos）=：1，则得qE=mg；小球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：T=qEcos60+mgsin60，故细线拉力T=mg. 故选：AD5.B解：A、粒子从左射入，不论带正电还是负电，电场力大小为qE，洛伦兹力大小F=qvB=qE，两个力平衡，速度v=，粒子做匀速直线运动故A错误，B正确C、若速度v，则粒子受到的洛伦兹力大于电场力，使粒子偏
10、转，做曲线运动；但洛伦兹力方向不断变化，故合力不恒定，不是类似平抛运动；故C错误D、此粒子从右端沿虚线方向进入，电场力与洛伦兹力在同一方向，不能做直线运动故D错误6.AB解：A、由图可知a板带正电，B板带负电；若带电粒子带负电，则受电场力向上，洛仑兹力向下，二力应大小相等，物体才能做匀速直线运动；若滑片向上滑动，则滑动变阻器接入电阻减小，则电流增大，定值电阻及内阻上的电压增大，则由闭合电路的欧姆定律可知R两端的电压减小，故电容器两端的电压减小，则由E=可知，所受极板间电场强度小，则所受电场力减小，而所受洛仑兹力不变，故粒子将向下偏转从下极板边缘飞出，故A正确；B、若粒子带正电，则粒子所受电场力
11、向下，洛仑兹力向上，而当滑片下移时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中电流减小，则由以上分析可知，滑动变阻器两端的电压增大，则电容器两极板间的电场强度增大，带电粒子受电场力变大，则粒子将向下偏转，故可能从下板边缘飞出，故B正确；C、两极板间的电势差不变，当a板下移时，两板间的距离减小，则两板间的电场强度增大，则所受电场力变大，若粒子为正电，则粒子会向下偏转；若粒子会负电粒子会向上偏转，故C错误；D、若开关断开，则电容器与电源断开，而与R形成通路，电荷会减小，故两板间的电场强度要减小，故所受电场力减小，粒子不会做直线运动，故D错误；7.解：固定套管下刻度线的分度值为3mm，微分筒端面与下刻度线之间
12、有一条上刻度线，测量结果应为下刻度线的数值加上0.5mm，可动刻度的值为3.00.01=0.030mm，所以读数为3mm+0.5mm+0.030=3.530mm故答案为：3.530mm8.解：由左手定则知正离子向上偏转，所以M带正电，M板相当于电源的正极，则N极的电势高；两金属板M、N间的电压表的指针稳定示数为U，两板间电压稳定时满足：qvB=qE=q，所以v=；故答案为：9.解：（1）由s=6.0t10t2得加速度大小为：a=20m/s2根据牛顿第二定律：Eq=ma 解得场强大小为：E=2.0104N/C 电场强度方向水平向左 （2）由x=6.0t10t2得初速度为：v0=6.0m/s减速时
13、间：t1=0.3s 0.3s内经过的路程x1=v0t1a1t2=0.9 m 后0.2s物体做反向匀加速直线运动，经过的路程 x2=a2t2=0.4m 物体在0.5s内发生的位移为x=0.90.4=0.5 电场力做负功，电势能增加：Ep=qEx=2102J 答：（1）求匀强电场的场强大小为2.0104N/C，方向水平向左；（2）带电物体在00.5s内电势能的变化量为2102J10.解：（1）当S断开时，根据闭合电路欧姆定律得：解得：r=2（2）当S闭合后，设R1、R2并联的总电路为R，则：R=3电源两极间的电压：=6V答：（1）电源的电阻是2（2）当电键S闭合时，电源两极间的电压是6V11. 解
14、：（1）加速过程有qU=mv2 圆周运动有R= ， 由分析知R=r，得=； 离子在磁场中运动的时间t=（2）由题意知，当磁感应强度为时，后发现的离子在磁场半圆形边界与+y轴交点处被探测到，此时其运动半径为，有=当这种离子在P处被探测到时，其运动半径为r，有r=，两式比较得B=（3）对先发现的离子，在P处被探测到有r=当磁感应强度变为时，其半径变为R=4r由几何关系有x2+y2=r2 x2+（4ry）2=（4r）2 得x=r ， y=答：（1）磁感应强度为B0时，在P处被发现的离子的比荷为，以及这种离子在磁场中运动的时间t为（2）使得后被发现的离子，在P处被探测到的磁感应强度B为；（3）当后发现的离子在P点被探测到时，先发现的离子被探测到的位置坐标为（r，）