廣州市天河外國語學(xué)校2021學(xué)年第二學(xué)期期中考試高二物理第I卷一、單選題（每題4分）1. 如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場．一帶電粒子垂直磁場邊界從a點(diǎn)射入，從b點(diǎn)射出．下列說法正確的是 A. 粒子帶正電B. 粒子在b點(diǎn)速率大于在a點(diǎn)速率C. 若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子可能從b點(diǎn)右側(cè)射出D. 若僅減小入射速率，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短【1題答案】【答案】C【解析】【詳解】由左手定則確粒子的電性，由洛倫茲力的特點(diǎn)確定粒子在b、a兩點(diǎn)的速率，根據(jù)確定粒子運(yùn)動(dòng)半徑和運(yùn)動(dòng)時(shí)間．由題可知，粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則，所以粒子應(yīng)帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；由于洛倫茲力不做功，所以粒子動(dòng)能不變，即粒子在b點(diǎn)速率與a點(diǎn)速率相等，故B錯(cuò)誤；若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，由公式得：，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，半徑增大，所以粒子有可能從b點(diǎn)右側(cè)射出，故C正確，若僅減小入射速率，粒子運(yùn)動(dòng)半徑減小，在磁場中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角增大，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定變長，故D錯(cuò)誤．2. 如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說法正確的是（　　） A. ab中的感應(yīng)電流方向由b到a B. ab中的感應(yīng)電流逐漸減小C. ab所受的安培力保持不變 D. ab所受的靜摩擦力逐漸減小【2題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，磁通量減小，根據(jù)楞次定律和安培定則得，ab中的感應(yīng)電流方向由a到b，故A錯(cuò)誤；B．由于磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢恒定，則ab中的感應(yīng)電流不變，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)安培力公式知，電流不變，B均勻減小，則安培力減小，故C錯(cuò)誤；D．安培力和靜摩擦力為一對(duì)平衡力，安培力減小，則靜摩擦力減小，故D正確。故選D。3. 如圖所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、速度勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場的兩過程中（　　）A. 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反B. 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同C. 導(dǎo)體框邊兩端電勢差相同D. 通過導(dǎo)體框截面的電量不相同【3題答案】【答案】C【解析】【詳解】A．將導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場的過程中，磁通量均減小，而磁場方向都垂直紙面向外，根據(jù)楞次定律判斷可知，導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向均沿逆時(shí)針方向，故A錯(cuò)誤；B．導(dǎo)體框以速度v勻速拉出磁場時(shí)，導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為產(chǎn)生的焦耳熱為導(dǎo)體棒以速度3v勻速拉出磁場時(shí)，導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為產(chǎn)生的焦耳熱為導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱不同，故B錯(cuò)誤；C．導(dǎo)體框以速度v勻速拉出磁場時(shí)，導(dǎo)體框ab邊兩端電勢差導(dǎo)體框以速度3v勻速拉出磁場時(shí)，導(dǎo)體框ab邊兩端電勢差導(dǎo)體框ab邊兩端電勢差相同，故C正確；D．通過導(dǎo)體框截面的電量兩個(gè)過程中磁通量的變化量相同，根據(jù)可知通過導(dǎo)體框截面的電量相同，故D錯(cuò)誤。故選C。4. 如圖a，理想變壓器的原線圈接入圖b所示的正弦交變電壓。副線圈接10個(gè)并聯(lián)的彩色燈泡，每個(gè)燈泡的額定電壓為、額定電流為。若燈泡都正常工作，則（　?。?/span> A. 圖b中電壓的有效值為 B. 圖b中交流電的頻率為C. 圖a中原線圈上的電流為 D. 圖a中原副線圈的匝數(shù)比為【4題答案】【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．圖b中電壓的有效值為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．圖b中交流電的周期為T=0.02s，則頻率為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．圖a中副線圈電流為I2=10×0.1A=1A則根據(jù) 原線圈上的電流為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．圖a中原副線圈的匝數(shù)比為選項(xiàng)D正確。故選D。5. 如圖所示，三根長為L的直線電流在空間構(gòu)成等邊三角形，電流的方向垂直紙面向里，電流大小均為I，其中A、B電流在C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B0，導(dǎo)線C位于水平面上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則導(dǎo)線C受到的靜摩擦力的大小和方向是（　?。?/span>   A. ，水平向左B. ，水平向右C. ，水平向左D. ，水平向右【5題答案】【答案】B【解析】【詳解】A、B電流在C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B0，根據(jù)力的平行四邊形定則，結(jié)合幾何的菱形關(guān)系，則有：再由左手定則可知，安培力方向水平向左，大小為由于導(dǎo)線C位于水平面處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以導(dǎo)線C受到的靜摩擦力大小為，方向水平向右；故選B。  6. 圖為一列簡諧橫波在時(shí)的波形圖，P是平衡位置為x=1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x=4m的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則下列說法中錯(cuò)誤的是（　?。?/span> A. t=0.15s時(shí)，Q點(diǎn)的加速度達(dá)到正向最大B. t=0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向C. 從t=0.10時(shí)到t=0.25s時(shí)，波沿x軸負(fù)方向傳播了6mD. 從t=0.10時(shí)到t=0.25s時(shí)，點(diǎn)P通過的路程為【6題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．由圖乙所示可知，時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q在負(fù)向最大位置處，此時(shí)Q的加速度沿正方向且最大，故A正確；B．由乙圖得到該波的周期為時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，可知該波沿x軸負(fù)方向傳播，到經(jīng)歷時(shí)間為則時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，故B正確；C．由甲圖得到該波的波長故波速為從到，該波沿x軸負(fù)方向傳播的距離故C正確；D．從到，經(jīng)歷時(shí)間質(zhì)點(diǎn)P通過的路程不等于，故D錯(cuò)誤；說法中錯(cuò)誤的故選D7. 一束復(fù)色光沿半徑方向射向一半圓形玻璃磚，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。下列說法中正確的是（   ）A. 玻璃磚對(duì)a、b的折射率關(guān)系為na < nbB. a、b在玻璃中傳播速度關(guān)系為va > vbC. 單色光a從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光b從玻璃到空氣的全反射臨界角D. 用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可看到a光干涉條紋的間距比b光的寬【7題答案】【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．由折射定律有nasini = sinθa，nbsini = sinθb結(jié)合光路圖可知na > nbA錯(cuò)誤；B．根據(jù)波速與折射率的關(guān)系可知va < vbB錯(cuò)誤；C．當(dāng)恰好發(fā)生全反射時(shí)有sinC = 則Ca < CbC正確；D．根據(jù)波長與折射率的關(guān)系有λa < λb由干涉條紋間距公式有?x = 則?xa < ?xbD錯(cuò)誤。故選C。8. 如圖所示，圖甲為磁流體發(fā)電機(jī)原理示意圖，圖乙為質(zhì)譜儀原理圖，圖丙和圖丁分別為速度選擇器和回旋加速器的原理示意圖，忽略粒子在圖丁的D形盒狹縫中的加速時(shí)間，不計(jì)粒子重力，下列說法正確的是（　　） A. 圖甲中，將一束等離子體噴入磁場，A、B板間產(chǎn)生電勢差，A板電勢高B. 圖乙中，兩種氫的同位素從靜止經(jīng)加速電場射入磁場，打到位置的粒子比荷比較小C. 圖丙中，粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的速度D. 圖丁中，隨著粒子速度的增大，交變電流的頻率也應(yīng)該增大【8題答案】【答案】B【解析】【詳解】A．由左手定則知正離子向下偏轉(zhuǎn)，所以下極板帶正電，A板是電源的負(fù)極，B板是電源的正極，B板電勢高，A錯(cuò)誤；B．帶電粒子經(jīng)過加速電場進(jìn)入磁場根據(jù)洛倫茲力提供向心力有解得可知，R越大，荷質(zhì)比越小，B正確；C．電場的方向與B的方向垂直，帶電粒子進(jìn)入復(fù)合場，受電場力和安培力，且二力是平衡力，即所以C錯(cuò)誤；D．根據(jù)帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的公式可得隨著粒子速度的增大，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑也應(yīng)該增大，與交變電流的頻率無關(guān)，D錯(cuò)誤。故選B。二、多選題（每題4分，少選2分，錯(cuò)選不得分）9. 法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象．如圖，他把兩個(gè)線圈繞在同一個(gè)軟鐵環(huán)上，線圈A和電池連接，線圈B用導(dǎo)線連通，導(dǎo)線下面平行放置一個(gè)小磁針，且導(dǎo)線沿南北方向放置．下列說法正確的是A. 開關(guān)閉合的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)B. 開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C. 開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D. 開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)【9題答案】【答案】AD【解析】【詳解】A．開關(guān)閉合的瞬間，依據(jù)安培定則可知，線圈A中產(chǎn)生逆時(shí)針方向磁場，再由楞次定律，因穿過線圈B的磁場向上，且增大，那么感應(yīng)電流的磁場向下，因此線圈B中產(chǎn)生逆時(shí)針感應(yīng)電流，根據(jù)安培定則，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故A正確；BC．開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，穿過線圈B中的磁通量不變，因此不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，則小磁針不會(huì)偏轉(zhuǎn)，故BC錯(cuò)誤；D．開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開的瞬間，同理，線圈B中產(chǎn)生順時(shí)針方向感應(yīng)電流，根據(jù)安培定則，則小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故D正確．10. 如圖所示，用粗細(xì)均勻的銅導(dǎo)線制成半徑為r、電阻為4R的圓環(huán)，PQ為圓環(huán)的直徑，在PQ的左右兩側(cè)均存在垂直圓環(huán)所在平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，但方向相反。一根長為2r、電阻不計(jì)的金屬棒MN繞著圓心O以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬棒與圓環(huán)緊密接觸。下列說法正確的是（　　）A. 金屬棒MN兩端的電壓大小為Bωr2B. 金屬棒MN中的電流大小為C. 圖示位置金屬棒中電流方向?yàn)閺?/span>M到ND. 金屬棒MN在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中電流方向不變【10題答案】【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．金屬棒MO和NO都切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，由右手定則可知兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢方向相同，所以MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為又因?yàn)?/span>MN的電阻不計(jì)，所以MN兩端的電壓就等于MN棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢Bωr2，A正確；B．MN棒把圓環(huán)分為相等的兩部分，每部分的電阻為2R，且兩部分是并聯(lián)的，所以電路中的總電阻為R，由閉合電路歐姆定律可知MN中的電流為，B錯(cuò)誤；C．由右手定則可知圖示位置金屬棒中電流方向?yàn)閺?/span>M到N，C正確；D．由右手定則可知MO轉(zhuǎn)到右側(cè)磁場時(shí)，金屬棒中電流方向?yàn)閺?/span>N到M，D錯(cuò)誤。故選AC11. 如圖所示，勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，寬度為a。一直角三角形導(dǎo)線框（邊的長度為a）從圖示位置向右勻速穿過磁場區(qū)域，以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较颍才嗔ο蜃鬄檎较?，則選項(xiàng)中感應(yīng)電流i、線框受到的安培力F與線框移動(dòng)的距離x的關(guān)系圖像正確的是（　?。?/span> A.  B.  C.  D. 【11題答案】【答案】AC【解析】【分析】【詳解】AB．線框從開始進(jìn)入到全部進(jìn)入磁場時(shí)，磁通量向里增大，則由楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨有效長度的增大而增大，所以感應(yīng)電流線框離開磁場的過程中，磁通量不斷減小，由楞次定律可知，電流沿順時(shí)針方向；感應(yīng)電流B錯(cuò)誤A正確；CD．線框從開始進(jìn)入到全部進(jìn)入磁場時(shí)，磁通量向里增大，則由楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，根據(jù)左手定則，安培力的方向水平向左，線框離開磁場的過程中，磁通量不斷減小，由楞次定律可知，電流沿順時(shí)針方向，安培力的方向水平向左，產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨有效長度的增大而增大，安培力的大小為D錯(cuò)誤C正確。故選AC。12. 如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ放在水平面上，左端向上彎曲，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計(jì)，水平段導(dǎo)軌所處空間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．導(dǎo)體棒的質(zhì)量分別為ma=m，mb=2m，電阻值分別為Ra＝R，Rb＝2R．b棒靜止放置在水平導(dǎo)軌上足夠遠(yuǎn)處，與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌垂直；a棒在弧形導(dǎo)軌上距水平面h高度處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直，重力加速度為g，則（  ）A. a棒剛進(jìn)入磁場時(shí)回路中的感應(yīng)電流為B. a棒剛進(jìn)入磁場時(shí)，b棒受到的安培力大小為C. a棒和b棒最終穩(wěn)定時(shí)的速度大小為D. 從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過程中，a棒上產(chǎn)生的焦耳熱為【12題答案】【答案】BCD【解析】【詳解】A、設(shè)a棒剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v，從開始下落到進(jìn)入磁場，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：，a棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢為：E=BLv，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：；聯(lián)立解得；故A錯(cuò)誤．B、b棒受到的安培力為F=BIL，代入電流I解得，方向水平向右；B正確．C、設(shè)兩棒最后穩(wěn)定時(shí)的速度為v′，從a棒進(jìn)入磁場到兩棒速度達(dá)到穩(wěn)定，一對(duì)安培內(nèi)力作用，兩棒組成的系統(tǒng)外力之和為零，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：mv=3mv′，解得：；C正確．D、從a棒進(jìn)入磁場到兩棒共速的過程，一對(duì)安培力做功把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，設(shè)a棒產(chǎn)生的內(nèi)能為Ea，b棒產(chǎn)生的內(nèi)能為Eb，根據(jù)能量守恒定律有：；兩棒串聯(lián)內(nèi)能與電阻成正比：Eb=2Ea，解得：；故D正確．故選BCD．【點(diǎn)睛】本題是雙桿雙電源問題，關(guān)鍵是結(jié)合切割公式、歐姆定律公式、安培力公式列式分析，注意a棒進(jìn)入磁場后兩棒當(dāng)成系統(tǒng)動(dòng)量守恒，還要對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程結(jié)合能量守恒定律列式分析．第II卷三、填空題13. 在“用雙縫干涉測量光的波長”的實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，如圖所示，并選用縫間距的雙縫片。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫片間的距離。接通電源使光源正常工作。（1）M、N、P三個(gè)光學(xué)元件依次為________。A．濾光片、單縫片、雙縫片B．濾光片、雙縫片、單縫片C．偏振片、單縫片、雙縫片D．雙縫片、偏振片、單縫片（2）在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是___________。A．改用紅色激光B．改用藍(lán)色激光C．減小雙縫間距D．將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)E．將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)（3）已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖甲所示，圖中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗條紋的編號(hào)，此時(shí)游標(biāo)卡尺如圖乙所示，讀數(shù)為；接著再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖丙所示，此時(shí)游標(biāo)卡尺如圖丁所示，讀數(shù)為_________mm。　　（4）利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計(jì)算可得兩個(gè)相鄰亮條紋（或暗條紋間）的距離_____，進(jìn)而計(jì)算得到這種色光的波長_______nm。（5）一同學(xué)通過測量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時(shí)，發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對(duì)齊，如下圖所示。若要使兩者對(duì)齊，該同學(xué)應(yīng)如何調(diào)節(jié)______。A．僅左右轉(zhuǎn)動(dòng)透鏡B．僅旋轉(zhuǎn)濾光片C．僅撥動(dòng)撥桿D．僅旋轉(zhuǎn)測量頭【13題答案】【答案】    ①. A    ②. ACD##ADC##CAD##CDA##DAC##DCA    ③.     ④.     ⑤. 660    ⑥. D【解析】【詳解】（1）[1]雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是讓單色光通過雙縫在光屏上形成干涉圖樣，所以讓燈光通過濾光片形成單色光，再經(jīng)過單縫形成相干光，再通過雙縫形成干涉條紋，故M、N、P依次為濾光片、單縫片、雙縫片，故選A。（2）[2]AB．由公式可知，改用波長更長的激光照射在雙縫上，相鄰亮條紋的間距增大，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．減小雙縫間距d，相鄰亮條紋的間距增大，C項(xiàng)正確；D．將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)，增大了屏幕與雙縫的距離L，相鄰亮條紋的間距增大，D項(xiàng)正確；E．相鄰亮條紋的間距與光源到雙縫的距離無關(guān)，E項(xiàng)錯(cuò)誤。故選ACD。（3）[3]圖丁中，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為15mm，游標(biāo)讀數(shù)為所以最終讀數(shù)為。（4）[4] [5]兩個(gè)相鄰明紋（或暗紋）間的距離根據(jù)解得（5）[6]旋轉(zhuǎn)測量頭，分劃板豎線隨之旋轉(zhuǎn)，可使分劃板豎線與亮條紋對(duì)齊，故A項(xiàng)、B項(xiàng)和C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。故選D。14. （1）如圖所示，套在條形磁鐵外的三個(gè)線圈，其面積S1>S2=S3，線圈1、2在同一位置，且線圈3在磁鐵的正中間。設(shè)各線圈中的磁通量依次為Φ1、Φ2、Φ3，則三者的大小關(guān)系為___________。（2）如圖1所示，匝數(shù)，邊長的正方形線框置于勻強(qiáng)磁場中，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，讓線框繞垂直磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖2所示。在t1=0.02s和t2=0.04s時(shí)，線框中感應(yīng)電流的方向_______（填“相同”或“相反”）；勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為___________T；線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為___________V；線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為___________。（3）一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分成甲、乙兩束，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，其中s0A=s0C，則甲、乙兩束粒子的速度之比為________，甲、乙兩束粒子的比荷之比為______________。【14題答案】【答案】    ①. Φ1<Φ2<Φ3 ##Φ3>Φ2>Φ1    ②. 相反    ③. 4    ④.     ⑤.     ⑥. 1：1    ⑦. 3：2【解析】【詳解】（1）[1]在條形磁鐵內(nèi)、外都有磁場，套在條形磁鐵外的三個(gè)線圈的磁通量為內(nèi)部向左的磁通量減去外部向右的磁通量，而其內(nèi)部向左的磁通量相同，外部向右的磁通量越大，總磁通量越小，線圈1、2在同一位置，線圈1的外部面積大，則向右的磁通量大，故、Φ2>Φ1線圈2、3面積一樣，線圈3位置外部向右磁通量小，則Φ3>Φ2可知Φ1<Φ2<Φ3（2）[2]根據(jù)Φ?t圖象可知，曲線的斜率的正負(fù)表示感應(yīng)電動(dòng)勢的方向，因此0.02s時(shí)和0.04s時(shí)圖像的斜率的正負(fù)號(hào)相反，說明這兩個(gè)時(shí)刻的電動(dòng)勢方向相反，線框中感應(yīng)電流的方向相反；[3]根據(jù)Φ?t圖象可知，通過線框的最大磁通量為Φm=4×10?2Wb又Φm=Bl2解得[4]根據(jù)Φ?t圖象可知，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為故線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為[5]從線框平面與磁場方向平行開始計(jì)時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式為（3）[6]左邊是速度選擇器，說明甲、乙兩種粒子進(jìn)入B2時(shí)的速度相等，則有v甲：v乙=1：1[7]由圖示的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知由題意可知s0A=s0C則得r甲：r乙=2：3根據(jù)洛倫茲力提供向心力解得解得由題意可知v、B都相同，則甲、乙兩種粒子的比荷之比為3：2。四、計(jì)算題15. 如圖所示，直角三角形ABC是一玻璃磚的橫截面，AB=L，C=90°，A=60°一束單色光PD從AB邊上的D點(diǎn)射入玻璃磚，入射角為45°，DB=L/4，折射光DE恰好射到玻璃磚BC邊的中點(diǎn)E，已知光在真空中的傳播速度為c．求：①玻璃磚折射率；②該光束從AB邊上的D點(diǎn)射入玻璃磚到第一次射出玻璃磚所需的時(shí)間．【15題答案】【答案】（1） （2） 【解析】【詳解】(1)作出光路圖，如圖所示過E點(diǎn)的法線是三角形的中位線,由幾何關(guān)系可知△DEB為等腰三角形，，由幾何知識(shí)可知光在AB邊折射時(shí)折射角為r=30°，所以玻璃磚的折射率為n=（2）設(shè)臨界角為，有，可解得；由光路圖及幾何知識(shí)可判斷,光在BC邊上的入射角為60°，大于臨界角，則光在BC邊上發(fā)生全反射．光在AC邊的入射角為30°，小于臨界角，所以光從AC第一次射出玻璃磚根據(jù)幾何知識(shí)可知，則光束從AB邊射入玻璃磚到第一次射出玻璃磚所需要的時(shí)間為而，可解得．16. 如圖，間距L=0.5m的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面（紙面）上，導(dǎo)軌間接一電阻，質(zhì)量m=0.1kg的金屬桿置于導(dǎo)軌上．t0=0時(shí)，金屬桿在水平向右的恒定拉力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)．t1=5s時(shí)，金屬桿以速度v=4m/s進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.8T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，且在磁場中恰好能保持勻速運(yùn)動(dòng)．在t2=8s時(shí)撤去拉力，同時(shí)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度開始逐漸減小，此后金屬桿做勻減速運(yùn)動(dòng)到t3=10s時(shí)停止，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度仍未減小到零．金屬桿與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．取g=10m/s2．求：（1）電阻的阻值；（2）t3=10s時(shí)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?/span>【16題答案】【答案】（1）8Ω（2）0.6T【解析】【詳解】（1）設(shè)金屬桿進(jìn)入磁場前的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得F ? μmg = ma1由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 v = a1t1金屬桿在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電動(dòng)勢為E = B0Lv金屬桿中的電流 因金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得F ? μmg ? B0IL = 0聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得 R = 8Ω（2）設(shè)撤去拉力后金屬桿的加速度大小為a2，則有設(shè)金屬桿做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的安培力為F安，由牛頓第二定律得F安 + μmg = ma2聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)解得 F安 = 0由此可知金屬桿做勻減速運(yùn)動(dòng)期間回路沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，即穿過回路的磁通量沒有發(fā)生變化．t2=8s時(shí)金屬桿與磁場左邊界的距離為 t2=10s時(shí)金屬桿與磁場左邊界的距離為 設(shè)t3=10s時(shí)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則有B0x1L = Bx2L聯(lián)立以上三式并代入數(shù)據(jù)解得 B = 0.6T17. 如圖所示，在平面內(nèi)，的區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為，的區(qū)域內(nèi)存在豎直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。原點(diǎn)處有一粒子源，可沿軸正向射出質(zhì)量為、電荷數(shù)為的帶電粒子。不計(jì)粒子所受的重力。(1)若射出的粒子恰能通點(diǎn)，求粒子進(jìn)入電場時(shí)的速率。(2)在電場右側(cè)放置擋板，擋板與軸交于點(diǎn)，已知。粒子與擋板的碰撞無機(jī)械能損失。為使由點(diǎn)進(jìn)入磁場的粒子能到達(dá)點(diǎn)，求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；為使由點(diǎn)進(jìn)入磁場的粒子不能到達(dá)區(qū)域，求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍。【17題答案】【答案】(1)；(2)(n=1,2,，或【解析】【分析】【詳解】(1)帶電粒子在電場中做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向和豎直方向分別滿足解得。(2)粒子到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度與豎直方向夾角為，則解得，由幾何關(guān)系可知，粒子垂直邊界進(jìn)入磁場，進(jìn)入磁場時(shí)的速度粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得若粒子能到達(dá)點(diǎn)，有聯(lián)立可解得(n=1,2,；若粒子不與板發(fā)生碰撞，有聯(lián)立可解得；若粒子與板發(fā)生一次碰撞，有解得，若粒子與板發(fā)生兩次及兩次以上的碰撞，必然會(huì)落在區(qū)域。 

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