1、仪征市高三物理电磁学综合练习一、本题共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。题号12345678910答案1宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电且电性为负，电荷量为Q，在一次实验时，宇航员将一带负电q（qQ）的粉尘置于该星球表面h高处，该粉尘恰好处于悬浮状态，宇航员又将此粉尘带至距该星球表面的2h高处无初速释放，则此粉尘将（） A处于悬浮状态B背向该星球球心方向飞向太空 C向该星球球心方向下落D沿该星球自转的线速度方向飞向太空2为了测定用某种物质制成的线形材料的电学特
2、性，取了一段由该物质制成的线形材料，测量其两端的电压和通过的电流，根据实验数据描绘出的伏安特性曲线如图所示那么这种物质可能是（）A.某种纯金属 B.某种热敏电阻C.某种超导体 D.某种绝缘材料3如图所示电路中，将三个同样规格的灯泡接入电路中，当将滑动变阻器上的滑动头从开始的中点位置向右移动时，三个灯泡消耗功率的变化情况是（）AL1减小 BL2增大CL2减小 DL3增大vB1 B2a bd c Ll4超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具其推进原理可以简化为如图所示的模型：在水平面上相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距
3、离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽都是l，相间排列，所有这些磁场都以速度v向右匀速运动这时跨在两导轨间的长为L宽为l的金属框abcd（悬浮在导轨上方）在磁场力作用下也将会向右运动设金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为f，则金属框的最大速度可表示为（） A.vm= (B2L2vfR)/B2L2 B.vm= (2B2L2vfR)/2B2L2 C.vm= (4B2L2vfR)/4B2L2 D.vm= (2B2L2vfR)/2B2L25如图所示，M、N两个带电小球，用长为L的绝缘轻绳相连，两球沿杆下滑并保持水平，两球离开杆后，进入虚线间的匀强磁场中，两球仍能保持连线水平并
4、竖直下落，设M球带正电，电量为q，磁场的磁感应强度为B，下列说法正确的是（） A磁场方向一定垂直于纸面且垂直于两球连线 BN球不可能带正电，电量为q CN球可能带负电，电量为q D两球质量不一定相等6在卢瑟福的粒子散射实验中，某一粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图所示，图中P、Q为轨迹上的点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域，不考虑其他原子核对粒子的作用，则关于该原子核的位置，正确的是（） A一定在区域 B可能在区域 C可能在区域 D一定在区域7在电场强度大小为E的匀强电场中，将一个质量为m、电量为q的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成角的方向
5、做直线运动. 关于带电小球的电势能和机械能W的判断，正确的是（） A若sin，则一定减小，W一定增加 B若sin，则、W一定不变 C若sin，则可能增加，W可能减小 D若tg，则可能增加，W一定增加8如图所示为一单摆，摆绳长为L，摆球为一个质量为m，带电量为q的小球。现在悬点O点固定一正电荷Q，则小球摆动的周期将：（ ）A增大 B不变 C减小 D无法确定APB9介子衰变的方程为 ，其中介子和介子是带负电的基元电荷，介子不带电，如图所示，一个介子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，介子和介子的半径之比为2：1。介子的轨迹未画出。由
6、此可知介子的动量大小与介子的动量大小之比为（ ） A1：1 B1：2 C1：3 D1：610 如图甲所示的LG振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图乙所示。将顺时针方向规定为电流的正方向，则以下说法中正确的是（ ） A. 0.5s至1s时间内，电容器C正在充电 B. 0.5s至1s时间内，Q点比P点电势高 C. 1s至1.5s时间内，Q点比P点电势高D. 1s至1.5s时间内，磁场能正在转变成电场能二、本题共2题，共16分，把答案填在题中的横线上或按要求作答。11（8分）现有两只定值电阻R1、R2，已知R1=2R2，一个能向外提供恒定电压的电池组，还有若干导线AA BC DS甲VA BC DS
7、乙 试把以上器材分别画在下面的甲图和乙图中标有A、B、C、D字样的接线柱上，使它们各自组成一个完整的电路（所用电表均为理想电表，量程也总能满足要求）并能满足以下要求：当电键S断开时，电表指针偏转到某一位置，当电键S闭合时，电表的示数为S断开时的3倍 在满足以上要求的情况下，图甲中电键S断开和闭合两种情况下，外电路消耗的电功率之比为_ 在满足以上要求的情况下，图乙中电键S断开和闭合两种情况下，R2上消耗的电功率之比为_ 12（8分）图甲是某同学自制的电子秤原理图，利用理想电压表的示数来指示物体的质量. 托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计. 滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当
8、盘中没有物体时，滑动触头恰好指在变阻器R的最上端，此时电压表示数为零. 设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其它阻力. (1)求出电压表示数Ux用所称物体的质量m表示的关系式； (2)由(1)的计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成比例，不便于进行刻度，为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在乙图的基础上完成改进后的电路原理图，并求出电压表示数Ux用所称物体的质量m表示的关系式.三、本题共6小题94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
9、中必须明确写出数值和单位。13.（14分）如图所示，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上对称地分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c、d，外筒的外半径为r0。圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线的匀强磁场，磁感应强度为B。在两极间加电压，使两极间有沿径向向外的电场。一质量为m，电量为+q的粒子，从紧靠内电极处、正对a缝的位置，由静止开始被加速，经一段时间的运动后恰好又回到出发点，画出粒子运动的轨迹，求两极间所加电压U是多少。（不计粒子的重力）14.（14分）如图所示，两根平行金属导轨位于水平面内，导轨间距l=20cm，电阻R=1.0W；一金属杆垂直两轨静止在轨道上，轨道和金属杆的电阻不计，全
10、部装置处于磁感应强度B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场中。现用一外力F沿轨道方向拉金属杆使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如F-t图象所示，求金属杆的质量和加速度。RBlFF/N12340102030t/s 15（14分） 如图所示，直角三角形ABC的B = 300，底边BC=2a，处于水平位置。斜边AB光滑且绝缘。在底边BC的中点O处放置一个正电荷Q，一个质量为m、电量为q的带负电的小球从A端沿斜面滑下，滑到斜边的垂足D时，其速度是v。从能量的角度看，小球在从D到B的运动过程中的守恒量是什么？小球逼近到B点时的速度vB和加速度aB分别是什么？16（16分）如图，半径为R=10cm的圆
11、形匀强磁场，区域边界跟y轴相切于坐标原点O，磁感应强度B = 0.332T，方向垂直纸面向里，在O处有一放射源S，可沿纸面向各个方向射出速率均为v=3.2106m/s的粒子，已知粒子质量为m=6.6410-27kg，电荷量q=3.210-19C。 (1)画出粒子通过磁场空间做圆周运动的圆心点的连线线形状； (2)求出粒子通过磁场的最大偏向角； (3)再以过O并垂直纸面的直线为轴旋转磁场区域，能使穿过磁场区域且偏转角最大的粒子射出磁场后，沿y轴正方向运动，则圆形磁场直径OA至少应转过多大角度？17（18分）金属杆ab、cd置于平行轨道MN、PQ上，可沿轨道滑动，两轨道间距l = 0.5m，轨道所
12、在空间有匀强磁场，磁感强度B = 0.5T，用力F= 0.25N向右水平拉杆ab，若ab、cd与轨道间的滑动摩擦力f1 = 0.15N、f2 = 0.1N，两杆的电阻分别为R1=R2=0.1. 求： (1)此两杆之间的稳定速度差，设导轨电阻不计，ab、cd的质量关系为2m1=3m2； (2)若F= 0.3N，两杆间稳定速度差又是多少？18（18分）如图甲所示，A、B为平行放置的金属板，中心各有一小孔P、Q，PQ连线垂直于金属板，两板间距离为d，从P点处连续不断地有质量为m、带电量为+q的粒子（重力不计）沿PQ方向放出，初速可忽略，在A、B间某时刻t=0时加有如图乙所示的交变电压，其电压大小为U
13、，周期为T，带电粒子在AB间运动过程中，粒子相互作用可忽略不计. (1)如果只有在每个周期的0时间内放出的带电粒子才能从小孔Q中射出，则上述物理量之间应满足怎样的关系？ (2)如果各物理量满足第(1)问的关系，求每个周期内从小孔Q中有粒子射出的时间与周期T的比值.仪征市高三物理电磁学综合练习参考答案一、选择题题号12345678910答案AAABDCCDABCBCABCAA BC DS甲VA BC DS乙R1R1R2R2二、实验题 11 如右图 13 19 12 (1) Ux = (2) Ux = 三、计算题13 图略；U=qB2r02/2m14解：F=Kt+F0=0.1t+1由F合=ma得：
14、F-BIL = ma即：F- B2L2v/ R= ma即：（0.1t+1）- 0.520.22at /1.0 = ma即：（0.1- 0.01a）t + (1- ma )=0由于金属杆做匀加速运动，故有0.1- 0.01a = 0； 1- ma = 0因此：a=10m/s2 ； m=0.1Kg15小球从D到B的运动过程中的守恒量是：动能、重力势能、电势能的总量。由于D到B处于Q的同一个等势面上，故q在D和B具有相同的电势能，则小球在D和B具有相同的机械能，即：mghD+mv02 =mvB2 即：mga cos300 +mv02 =mvB2 因此：vB=？在D点：F合= maB 即：KQq/a2
15、 cos300-mg sin300= maB 因此：aB= ? KQq/2ma2 -g16解：(1)根据圆周运动知识 qvBmv2r，得RmvBq 代入数据后得粒子的轨道半径R=0.2m，由此可知粒子通过磁场空间作匀速圆运动的圆心轨迹应是以原点为圆心，半径r=0.2m的一个半圆. (2)欲使粒子通过磁场的偏向角最大，应使粒子经过磁场区域的圆弧线所夹的弦最长，显然直径OA就是最长的弦，此时 sin(2)Rr 得60 (3)欲使穿过磁场且偏转角最大的粒子能沿y轴正方向运动，圆形磁场的直径OA至少应转过60角.17解：由Ff1，故棒ab由静止开始作匀加速运动，棒ab中将出现不断变大的感应电流，致使c
16、d也会受到安培力F2作用. 当F2f2时，cd棒也开始运动，故cd棒开始运动的条件是 Ff1f20. (1)当F= 0.25N时，Ff1f20. 故cd棒保持静止，两杆的稳定速度差等于ab棒的最终稳定速度v1max，故此种情况有 Im，FmBIml，FFmf10，由此得 v1max = 0.32m/s. (2)当F0.3N时，有 I，F1F2BIl，Ff1F1m1a1，F2f2m2a2，a1a2 得 v1v20.38m/s.18 (1)如果只有在每个周期的0时间内放出的带电粒子才能从小孔Q中射出，则说明在时从A板放出的带电粒子正好从B板射出，而该粒子在AB间在前时间内做匀加速运动，在后时间内做匀减速运动，加速度大小相等，则：d = 2a ()2 = 所以：d2 = (2)在t=0放出的粒子在从A板向B板的过程中始终做加速运动，设运动时间为 t1，t1 = 在t=放出的粒子在从A板向B板的过程中先加速后减速，速度正好减为零. 设运动时间为t2，t2 = 所以时间差：t =+ t2 t1 = T 命题人：李成超
