1、20102011学年度上学期单元测试高二物理试题【原人教】 命题范围：第十六章全卷满分100分，用时90分钟第卷（共40分）一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。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）1如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是（ ）xyvOBA，正电荷
2、 B，正电荷 C，负电荷 D，负电荷2粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动已知磁场方向垂直纸面向里以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是（ ）A B C D甲乙甲乙甲乙甲乙v3三种粒子（均不计重力）：质子、氘核和a粒子由静止开始在同一匀强电场中加速后，从同一位置沿水平方向射入图中虚线框内区域，虚线框内区域加有匀强电场或匀强磁场，以下对带电粒子进入框内区域后运动情况分析正确的是（ ）A区域内加竖直向下方向的匀强电场时，三种带电粒子均可分离B区域内加竖直向上方向的匀强电场时，三种带电粒子不能完全分离C区域内加垂直
3、纸面向里的匀强磁场时，三种带电粒子均可以分离D区域内加垂直纸面向里的匀强磁场时，三种带电粒子不能完全分离4在如图所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强BE度为B）共存的场区，一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度v0射入场区，则 （ ）A若v0E/B，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度vv0B若v0E/B，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度vv0C若v0E/B，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度vv0D若v0E/B，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度vv0O5如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又
4、都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间较长的带电粒子（ ）A速率一定越小 B速率一定越小C在磁场中通过的路程越长D在磁场中的周期一定越大ab6如图所示，一个带电粒子，在磁感应强度B=08 T的匀强磁场中运动，其速度方向与磁场方向垂直，从a到b所需时间为210-4 s，从b到a所需时间为110-3 s，已知a、b两点距离为03 m，粒子带电量为310-8 C，则该粒子的动量大小为 （ ）A7210-9 kgm/sB14410-8 kgm/sC3610-9 kgm/sD条件不足，无法确定7如图所示，在真空中一个光滑的绝
5、缘的水平面上，有直径相同的两个金属球A、C质量mA=001 kg，mC=0005 kg静止在磁感应强度B=05 T的匀强磁场中的C球带正电，电量qC=110-2 C在磁场外的不带电的A球以速度v0=20 m/s进入磁场中与C球发生正碰后，C球对水平面压力恰好为零，则碰后A球的速度为（ ）A10 m/s v0ACB5 m/sC15 m/sD-20 m/sAO8在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示，若小球运动到A点时，由于某种原因，绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，以下说法错误的是 （
6、 ）A小球仍做逆时针匀速圆周运动，半径不变B小球仍做逆时针匀速圆周运动，但半径减小C小球做顺时针匀速圆周运动，半径不变D小球做顺时针匀速圆周运动，半径减小 9如图所示，PQ是匀强磁场中的一片薄金属片，其平面与磁场方向平行，一个带电粒子从某点以与PQ垂直的速度v射出，动能是E，射出后带电粒子的运动轨迹如图所示今测得它在金属片两边的轨迹半径之比为109，若在穿越板的过程中粒子受到的阻力大小及电量恒定，则（ ）QPBA带电粒子一定带正电B带电粒子每穿过一次金属片，速度减小了C带电粒子每穿过一次金属片，动能减少了019ED带电粒子穿过5次后陷在金属片里dabcBEv010如图所示，在长方形abcd区域
7、内有正交的电磁场，ab=bc/2=L，一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出，若撤去磁场，则粒子从C点射出；若撤去电场，则粒子将（重力不计） （ ）A从b点射出B从b、P间某点射出C从a点射出D从a、b间某点射出第卷（共60分）二、本题共2题，共17分将正确答案填在题中横线上或按要求作答xyzO+阴极电子束狭缝荧光屏阳极11（6分）图是电子射线管示意图接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是 （ ）A加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C加一
8、电场，电场方向沿z轴负方向D加一电场，电场方向沿y轴正方向12（11分）实验室里可以用图11-11甲所示的小罗盘估测条形磁铁磁场的磁感应强度方法如图乙所示，调整罗盘，使小磁针静止时N极指向罗盘上的零刻度（即正北方向），将条形磁铁放在罗盘附近，使罗盘所在处条形磁铁的磁场方向处于东西方向上，此时罗盘上的小磁针将转过一定角度若已知地磁场的水平分量Bx，为计算罗盘所在处条形磁铁磁场的磁感应强度B，则只需读出_，磁感应强度的表达式为B_甲乙NS北SNBBx1三、本题共3题，43分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要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和单位13（13分
9、）匀强磁场分布在半径为R的圆内，磁感应强度为B，质量为m、电量为q的带电粒子由静止开始经加速电场加速后，沿着与直径CD平行且相距06R的直线从A点进入磁场，如图所示若带电粒子在磁场中运动的时间是求加速电场的加速电压0.6RACDBxyv0O 14（14分）在xOy平面内有许多电子（质量为m，电荷量为e）从坐标原点O不断以相同大小的速度v0沿不同的方向射入第一象限，如图所示现加上一个垂直于xOy平面的磁感应强度为B的匀强磁场，要求这些电子穿过该磁场后都能平行于x轴向x轴正方向运动，试求出符合条件的磁场的最小面积15（16分）质量为m，带电量为q的液滴以速度v沿与水平成45角斜向上进入正交的匀强电
10、场和匀强磁场叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，如图所示液滴带正电荷，在重力、电场力及磁场力共同作用下在场区做匀速直线运动试求： （1）电场强度E和磁感应强度B各多大？ （2）当液滴运动到某一点A时，电场方向突然变为竖直向上，大小不改变，不考虑因电场变化而产生的磁场的影响，此时液滴加速度多少？说明此后液滴的运动情况BEAv参考答案一、选择题1C 粒子能穿过y轴到达x轴，据左手定则知其必带负电粒子到x轴的最大距离为R（1+sin30）=a，R=2a/3，根据可得比荷等于2A 两个粒子在磁场中都做逆时针的圆周运动，根据半径公式可知选项A正确3BD 加匀强磁场，粒子半径，质子可以被
11、分离，氘核和a粒子不能分离；加电场时侧移只与电荷量有关，故质子和氘核不能分离。4BC 当电场力大于洛伦兹力时，电场力做正功，速度增大，反之速度减小。5AB 运动时间与速度偏向角成正比，而粒子速度越小，速度偏向角越大，运动时间越长；6A 由粒子通过ab的时间之比可知粒子圆周运动优弧和劣弧对应的圆心角之比为1：2，故可得圆心分别为120和240，结合ab的弦长可得半径进而可得粒子动量。7A 由C对地的压力为零可知C球速度，由动量守恒定律可得碰后A的速度。8B 绳子断开后，若小球仍做逆时针匀速圆周运动，小球所受向心力可能减小，也可能不变，但不能不可能增大，所以B错；若小球做顺时针匀速运动则向心力可能
12、增大，可能减小，也可能不变。9ACD 由粒子运动的运动方向可知粒子带正电，由半径比可知速度变化及能量变化。10C 由粒子作直线运动可知qvBqE；撤去磁场粒子从C点射出可知qEma ，at2v0，v0tL，所以撤除电场后粒子运动的半径。二、实验题11B 当加一沿y轴正方向的磁场时，电子会受到沿z轴的洛仑兹力而向下偏转；如果加的是电场，其方向必须有向上（+z轴方向）的分量12罗盘上小磁针N极的偏转角，Bxtan三、计算题13由 ，得 ， T2/Bq，t/2q1/4T粒子从A点进入磁场，从E点射出，如图答图111所示，O为磁场圆的圆心设AOC，sin06，粒子做圆周运动的圆心是O，则半径为OAr，
13、OACD，COO45R/sin45r/sin（45）rR（sincos）14R qUmv2/2p2/2m，Up2/2mq098qB2R2/m x y vn O On R R b P（x，y） a 14所有电子在所求的匀强磁场中均做匀速圆周运动，由，得半径为设与x轴成角入射的电子从坐标为（x，y）的P点射出磁场，则有x2+（Ry）2=R2 式即为电子离开磁场的边界b，当=90时，电子的运动轨迹为磁场的上边界a，其表达式为（Rx）2+y2=R2由式所确定的面积就是磁场的最小范围，如图答图11-2所示，其面积为 15（1）（2）电场方向改为竖直向上， ，则液滴所受合力即洛仑兹力为，液滴做匀速圆周运动，半径周期