1、一、选择题(本大题共12小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第18题只有一项是符合题目要求,第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分。有选错的得0分。)1.真空中有两个点电荷相距r,他们之间的相互作用力为F,现保持它们的电荷量不变,把它们之间的距离增大到2r,它们之间的相互作用力变为A. B. C.4F D.2F2.某电场的电场线分布如图所示(实线),以下说法正确的是A.C点场强大于b点场强B.b 和c处在同一等势面上C.若将一试探电荷+q由a点移动到d点,电荷的电势能将增大D.若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点运动到d点,可判断该电荷一定带负电3
2、.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地.在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两极板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,0表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则A.增大,E增大B.增大,Ep不变C.减小,Ep增大D.减小,E不变4.如图所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有A.闭合电键K后,把R的滑片右移B.闭合电键K后,把P中的铁心从左边抽出C.闭合电键K后,把Q靠近PD.无需闭合电键K,只要把Q靠近P即可5.如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为1
3、,导轨闻有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计,已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成0角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)则A.电路中感应电动势的大小为B.电路中感应电流的大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆的热功率为6.如图所示,一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内,有垂直纸面向里的匀强磁场,其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd,线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域,其中t=L/v,设电流逆时针方向为正则在线框通过磁场的过程中,线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是7.如图
4、所示,是研究光电效应的电路图,对于某金属用绿光照射时,电流表指针发生偏转,则以下说法正确的是A.将滑动变阻器滑动片向右移动,电流表的示数一定增大B.如果改用紫光照射该金属时,电流表无示数C.将光照强度增大时,电流表的示数减小D.将电源的正负极调换,仍用相同的绿光照射时,将滑动变阻器滑动片向右移动一些,电流表的读数可能不为零8.位于某电场中的x 轴上的电势q随位置x 变化的图象如图所示,x=x1和x =-x1处,图象切线的斜率绝对值相等且最大,则在x轴上A.x=x1和x =-x1两处,电场强度相同B.x=x1和x =-x1两处,电场强度最小C.x=0处电场强度大小为零D.正电荷从x=x1运动到x
5、=+过程中,电势能逐渐减小9.有关磁场的物理概念,下列说法中正确的是A.磁感应强度是描述磁场强马的物理量,是矢量B.磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C.磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D.磁感应强度的方向跟放入磁场中电流所受的磁场力方向相同10.如图所示,一带电粒子,质量为m,电荷量为q,以一定的速度沿水平直线AB方向通过一正交的电磁场,磁感应强度为,电场强度为E。粒子沿垂直等边三角形磁场边框的AB边方向由中点的小孔0进入另一匀强磁场,该三角形磁场的边长为a,经过两次与磁场边框碰撞后(碰撞过程无能量损失)恰好返回到小孔0,则以下说法正确的是(不计重力)A.该带电
6、粒子一定带正电B.该带电粒子的速度为C.该粒子返回到小孔0之后仍沿BA直线运动D.等边三角形磁场的磁感应强度为11.在如图所示电路中,电源的电动势E=3V,内电阻r=0.5,电阻R1=2,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,则下列叙述中正确的是A.I变小,U1变小B.U2变小,U3变大C.电阻R1的电功率减小D.电源的输出功率减小12.如图所示,质量为m、带电荷量为+q的P环套在固定的水平长直绝缘杆上(杆表面不光滑),整个装置处在重直于杆的水平勻强磁场中,磁感应强度大小为B.现给环一向右的初速度Do,则下列情况
7、可能发生的是A.环将保持匀速运动,环的机械能不变B.环将向右减速,最后静止,损失的机械能是C.环将向右减速,最后匀速,损失的机械能是D.环将向右减速,最后匀速,损失的机械能二、实验题(本大题共2小题,共16分)13.(6 分)有一电阻R,其阻值大约在40至50之间,需进一步用伏安法测定其阻值,现有下列器材:电池组E,电动势为9V,内阻忽略不计:电压表V,量程为0至10V,内阻20k;电流表A1,量程为0至50mA,内阻约20;电流表A2,量程为0至300mA,内阻约4;滑动变阻器R1,阻值范围为0至100,额定电流1A;滑动变阻器R2,阻值范围为0至1700,额定电流0.3A;开关S及导线若干
8、.实验中要求多测几组电流、电压值在实验中电流表应选 ,滑动变阻器应选 ,并且采用电流表的 (填“内接法”或“外接法”).14. (10 分)某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.实验室除提供开关S和导线外,有以下器材可供选择:电压表:V(量程3V,内阻Rv约为10k)电流表:G(量程3mA,内阻Rg = 100)滑动变阻器: R(阻值范围010,额定电流2A)定值电阻:Ro= 0.5(1) 该同学将电流表G与定值电阻Ro并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是_A.(2)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图
9、线,根据图线可求出电源的电动势E= V(结果保留三位有效数字),电源的内阻r= (结果保留两位有效数字).(3)由于电压表内阻对电路造成影响,本实验电路测量结果电动势E ,内阻 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)三、计算题(本题共4道题,共46分,解答题要写明过程,还要有必要的文字说明,要带单位的必须带单位.)15.(10分)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.3m,两导轨间距m,导轨倾角为30,导轨上端ab接一阻值R=1.5的电阻,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上.阻值r=0.5,质量m=0.2的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑,滑到斜面低端的速
10、度为v=3m/s,取g=10m/s,求:(1)金属棒下滑到斜面低端时的加速度.(2)金属棒下滑到斜面低端的过程中电阻R上产生的焦耳热.16.(12分)一束电子从静止开始经加速电压加速后,以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间,如下图所示,金属板长为l,两板距离为d,竖直放置的荧光屏距金属板右端为L.若在两金属板间加直流电压时,光点偏离中线打在荧光屏上的P点,求:(1)电子刚进入偏转电场时的速度大小;(2)电子离开偏转电场时垂直于板面方向的位移大小;(3)求OP。17.(12分)如图(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO按如图所示方向匀速转
11、动,线圈的匝数n=100、电阻r=10,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图(乙)所示正弦规律变化.(取=3.14)求:(1)交流发电机产生的电动势的最大值;(2)从t=0时刻开始计时,线圈转过60时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向;(3)电路中交流电压表的示数;(4)从图示位置转过90,通过线圈的电量?整个回路的焦耳热?18.(12分)一半径为R的薄圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与筒的中心轴线平行,筒的横截面如图所示。图中直径MN的两端分别开有小孔,筒可绕其
12、中心轴线转动,圆筒的转动方向和角速度大小可以通过控制装置改变。一不计重力的负电粒子从小孔M沿着MN方向射入磁场,当筒以大小为的角速度转过90时,该粒子恰好从某一小孔飞出圆筒。(1)若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,求该粒子的荷质比和速率分别是多大?(2)若粒子速率不变,入射方向在该截面内且与MN方向成30角,则要让粒子与圆筒无碰撞地离开圆筒,圆筒角速度应为多大?参考答案123456789101112AADCBBDCABBDACDABD13. ;外接法14. 0.6(或者0.602);1.48;0.84(0.82-0.86);偏小;偏小15.解:(1)金属棒下滑速度v=3m/s时,所受的安培力为:N
13、,由牛顿第二定律得:mgsin30-F=ma计算得出:a=2.3m/s(2)根据动能定理可得:,根据功能关系可得产生的总热量计算得出:Q=0.4J电阻R上的焦耳热为:=0.3J16.解:(1)电子经的电场加速后,由动能定理可得:计算得出:(2)电子以的速度进入的电场并偏转且计算得出:(3)因联立解得射出极板的偏转角的正切值为:所以有:17.解:(1)由-t图线可以知道:Wb,T=6.2810-2a角速度为所以,=200V(2)产生的感应电动势的瞬时表达式e=200cos100t感应电流的瞬时表达式为i=2cos60=1A电流方向abcda(3)电动势的有效值V由闭合电路的欧姆定律,电路中电流的
14、有效值为A交流电压表的示数为V(4)整个回路中产生的焦耳热为Q=I(R+r)t=3.14J18.解:(1)若粒子沿MN方向入射,当筒转过90时,粒子从M孔(筒逆时针转动)或N孔(筒顺时针转动)射出,如图,由轨迹1可知半径R=r由粒子运动周期筒转过90的时间又联立以上各式得:荷质比粒子速率(2) 若粒子与MN方向成30入射,速率不变半径仍为R,作粒子轨迹2如图,轨迹2圆心为,则四边形MOPO为菱形,可得MOP=MOP,所以NOP=,则粒子偏转的时间:又得:由于转动方向与射出孔不确定,讨论如下:.当圆筒顺时针转动时,设筒转动的角速度变为,若从N点离开,则筒转动时间满足分得,其中k=0,1,2,3.;综上可得,其中n=0,1,2,3.;.当圆筒逆时针转动时,设筒转动的角速度变为,若从M点离开,则筒转动时间满足得,其中k=0,1,2,3.1分综上可得,其中n=0,1,2,3.综上所述,圆筒角速度大小应为:或者,其中n=0,1,2,3.。