1、20182019学年上学期2017级第五次双周练物理试卷2018年11月29日一、选择题。（本题共12小题，每小题4分，共48分。18题为单选; 912为多选，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）来源:学#科#网1一段长为0.2m，通过2.5A电流的直导线，关于在磁感应强度B的匀强磁场中所受的安培力 F的情况，下列说法正确的是来源:Z.xx.k.Com A如果B=2T，F一定是1NB如果F=0，B一定为零 C如果B=4T，F有可能是1N D如果F有最大值，通电导线一定与磁场平行abI2如图所示，一弓型线圈通一逆时针的电流，在其圆心处垂直弓面放一通电直导线，当直导线的电流垂
2、直于纸面向里时，线圈将 Aa端向纸内，b端向纸外转动，且靠近导线 Ba端向纸内，b端向纸外转动，且离开导线 Ca端向纸外，b端向纸内转动，且靠近导线 Da端向纸外，b端向纸内转动，且离开导线3如图16-11所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有a、b两个电子从同一处沿垂直磁感线方 图16-11abv2vB 向开始运动，a的初速度为v，b的初速度为 2v则 Aa先回到出发点 Bb先回到出发点 Ca、b同时回到出发点 D不能确定 4如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的 的感光板，从圆形磁场的最高点P垂直于磁场射入大量的带正电的粒子，电量为q，质量为NMBO
3、 P m，速度为v，不考虑粒子间的相互作用和重力，对这些粒子的运动，正确的说法是 A对着圆心入射的粒子，出射后均能垂直打在MN上 B对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心 C对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中运动的时间越长 D速度为的粒子出射后均能垂直打在MN上5如图所示是质谱仪工作原理的示意图，带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零） 后，进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2Ux1x2vbSxBaA 处，图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则 Aa的质量一定大于b的质量 Ba的电荷量一定大于b的电荷量 Ca运
4、动的时间大于b运动的时间 Da的比荷（q/m）大于b的比荷6如图所示，一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域，磁场宽度为d，方向垂直纸面向里， 一电子从O点沿纸面垂直于PQ以速度v0进入磁场。若电子在磁场中运动的轨道半径为2d， G是MN边界上与O正对的一点，下列判断正确的是 GQMNPOd右左 A电子将向右边偏转 B电子将打在MN上的点距G的距离为d C电子将打在MN上得点距G点得距离为 D电子在磁场中运动的时间为7如图所示，两个完全相同且相互绝缘、正交的金属环，可沿轴线OO自由转动，现通有图示AOBO 方向的电流，沿OO看过去会发现 AA环、B环均不转动 BA、B环将同时逆时针转动，保持相
5、对静止 CA、B环将同时顺时针转动，保持相对静止 DA环将顺时针转动，B环将逆时针转动，直到重合8有一个带正电荷为+q，重为G的小球，从两竖直的带电平行板上方h处自由下落，两板间另B 有匀强磁场，磁感应强度为B，则带电小球通过电场和磁场区域时，下列说法正确的是A一定做曲线运动B可能做匀速圆周运动C可能做抛物线运动D可能做匀加速直线运动9关于磁现象的电本质，下列说法正确的是 A一切磁现象都起源于运动电荷，一切磁作用都是运动电荷之间通过磁场而发生的 B除永久磁铁外，一切磁场都是运动电荷或电流产生的 C根据安培分子环流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向大致相同时，物体 被磁化，两端形成磁极
6、 D磁就是电，电就是磁，有磁必有电，有电必有磁来源:学+科+网Z+X+X+K10在如图所示的匀强磁场中和匀强电场共存的区域内（重力不计），电子可能沿水平方向向右 DBEBEEBEBABC 作直线运动的是11如图所示，一块通电的铜板，板面垂直磁场放在磁场中，板中通有向上的电流，a、b是铜 板的左、右两边缘，则 abIB A电势UaUb B电势UaUbC电流增大时Uab增大D其它条件不变，将铜板改为NaCl溶液时，电势差Uab不变12如图所示，在一绝缘粗糙且足够长的水平管道内，有一带电小球，质量为m，电量为+q， 管道半径略大于小球半径。整个管道处于垂直于管道的水平方向的匀强磁场中，磁场的磁感 应
7、强度为B。现给带电小球一个水平速度v0，则在整个运动过程中，带电小球克服摩擦力所 做的功可能为 Bv0 A0B CD二实验题 （本大题共二题，总分15分 ）13(6分)实验室内有一电压表mV，量程为150 mV，内阻约为150 .现要将其改装成量程为10 mA的电流表，并进行校准.为此，实验室提供如下器材:干电池E(电动 势为1.5 V)、电阻箱R、滑线变阻器R、电流表(有1.5 mA、15 mA 与150 mA三个量程)及开关s.对电表改装时必须知道电压表的内阻.可用图示的电路测量电压 表mV的内阻.在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中的电流表A应选用 的量程是_.若合上K，调
8、节滑线变阻器后测得电压表的读数为150 mV，电流表A 的读数为1.05 mA，则电压表的内阻RmV为_(取三位有效数字).14(9分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材： 干电池E（电动势 约为1.5V、内电阻大约为1.0） 电压表V（015V） 电流表A（00.6A、内阻0.1）I2/AI1/mA0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1.0.1.11.21.31.41.5 电流表G（满偏电流3mA、内阻Rg=10） 滑动变阻器R1（010、10A） 滑动变 阻器R2（0100、1A） 定值电阻R3=990 开关、导线若干 （1）请在线框内画出你所设计的实验电路图，
9、并在图中标上所选用器材的符号。 （2）上图为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1I2图线（I1为电流表G的示数，I2为 电流表A的示数），由图线可求得被测电池的电动势E =_V，内电阻r =_。三计算题（本题共 4小题，共 47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步 骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。） 15（12分）如图所示，真空中有以O为圆心，r为半径的圆柱形匀强磁场区域，圆的最下端与 x轴相切于坐标原点O，圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切，磁感应强度为B，方向垂 直于纸面向外，在虚线的右侧x轴的上方足够大的范围内，有方向竖直向下、
10、场强大小为E 的匀强电场，现从坐标原点O向纸面不同的方向发射速率相同的质子，质子在匀强磁场中做 EyxOOMN 匀速圆周运动的半径也为r，已知质子的电荷量为e，质量为m，不计质子的重力、质子对电 磁场的影响及质子间的相互作用力。求 （1）质子进入磁场时的速度大小 （2）沿y轴正反向射入磁场的质子到达x轴所需要的时间16（12分）有一方向如图的匀强电场和匀强磁场共存的场区，宽度d8 cm，一带电粒子沿垂 直电力线和磁感线方向射入场区后，恰可做直线运动，若撤去磁场，带电粒子穿过场区时向 下侧移了3.2 cm若撤去电场，求带电粒子穿过场区时的侧移（侧移是指垂直初速度方向的 分位移）BE8cm17（1
11、2分）有一个环形磁场的内半径为R1=m，外半径为m，磁感应强度为B=0.5T， 从圆心出发的粒子的比荷为q/m=4107C/kg，不计粒子的重力和相互之间的作用力 （1）粒子不能穿越磁场外边界的最大速率vm多少？ （2）若粒子以第一问的最大速率vm从圆心出发，在图中画出粒子的运动轨迹，并求粒子从出BR2R1 发到第一次回到出发点的时间18（11分）如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极 板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，磁感应强度为B，方向垂直于Oxy平面向里。 位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带 电粒子
12、在03t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。已知t=0时刻 进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、t0、B为已知量。 （不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况） （1）求电压U0的大小。 （2）求时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。 （3）何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。图乙图甲来源:学科网ZXXK第五次双周练物理试卷答案题号 1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12答案CACDDDDAACBCBCACD来源:学科网ZXXK13 答案:1.5 mA 143 解析:电压表满偏电流约为:150
13、mV/150 =1.0 mA，所以选用1.5 mA的量程.电压表内阻为:150 mV/1.05 mA=143 .SAGR3R1E14.电路图如右图所示（3分）（有任何错误不得分） (2)1.47（3分）（1.461.48均给3分） 0.83(3分) (0.810.85均给3分)15.解：（1）洛伦兹力提供向心力 得 （2）粒子在磁场中转过1/4圆弧后水平射出，则在磁场中的时间BR2R1在电场中平抛t=tB+tE=+16.4cm 17.解：（1）粒子的最大半径r，粒子不从外边界射出解得r=1.0m，vm=2107m/s（2）粒子在磁场中旋转的圆心角为4/3 所用时间粒子在小圆R1内运动的时间所以
14、t=t1+t2=3.8210-718.解：（1）时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，时刻刚好从极板边缘射出，在y轴负方向偏移的距离为，则有，联立以上三式，解得两极板间偏转电压为。（2）时刻进入两极板的带电粒子，前时间在电场中偏转，后时间两极板没有电场，带电粒子做匀速直线运动。带电粒子沿x轴方向的分速度大小为带电粒子离开电场时沿y轴负方向的分速度大小为带电粒子离开电场时的速度大小为设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R，则有联立式解得。（3）时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短。带电粒子离开磁场时沿y轴正方向的分速度为，设带电粒子离开电场时速度方向与y轴正方向的夹角为，则，联立式解得，带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示，圆弧所对的圆心角为，所求最短时间为,带电粒子在磁场中运动的周期为，联立以上两式解得。
