



北京市昌平區(qū)新學(xué)道臨川學(xué)校2020屆高三上學(xué)期第三次月考物理試題
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2019-2020學(xué)年度北京新學(xué)道臨川學(xué)校12月考卷考試范圍:動(dòng)量電場(chǎng);考試時(shí)間:90分鐘; 一、單選題1.如圖所示,R1、R2、R3為定值電阻,S0、S1為開(kāi)關(guān),別為理想電壓表與電流表。初始時(shí)S0與S1均閉合,現(xiàn)將S1斷開(kāi),則 ( )A. 的讀數(shù)變大,的讀數(shù)變小B. 讀數(shù)變大,的讀數(shù)變大C. 的讀數(shù)變小,的讀數(shù)變小D. 的讀數(shù)變小,的讀數(shù)變大【答案】D【解析】【詳解】S1斷開(kāi),相當(dāng)于電阻變大,則由閉合電路歐姆定律可得電路中總電流減小,所以R1兩端的電壓變小,即電壓表示數(shù)變小,把R1歸為內(nèi)阻,內(nèi)電壓減小,故R2中的電壓增大,由歐姆定律可知R2中的電流也增大,電流表示數(shù)增大,故ABC錯(cuò)誤,D正確;2.如圖所示,電路中的電源的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r,開(kāi)關(guān)S閉合后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從滑動(dòng)變阻器R的中點(diǎn)位置向左滑動(dòng)時(shí),小燈泡L1、L2、L3的亮度變化情況是( )A. L1燈變亮,L2燈變暗,L3燈變亮B. L1燈變暗,L2燈變亮,L3燈變暗C. L1、L2兩燈都變亮,L3燈變暗D. L1、L2兩燈都變暗,L3燈變亮【答案】A【解析】試題分析:將滑動(dòng)變阻器的滑片P從滑動(dòng)變阻器R的中點(diǎn)位置向左滑動(dòng)的過(guò)程中,變阻器接入電路的電阻增大,外電路總電阻增大,由閉合電路歐姆定律得知:干路電流I減小,路端電壓增大,則燈變亮.流過(guò)燈電流,I減小,增大,則減小,燈變暗.燈的電壓,U增大,減小,增大,燈變亮.故選A考點(diǎn):閉合電路的歐姆定律.點(diǎn)評(píng):本題是電路中動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題,往往按照“局部→整體→局部”順序進(jìn)行分析.3.如圖所示,在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),有一帶正電的電荷,從D點(diǎn)以v0的速度沿DB方向射入磁場(chǎng),恰好從A點(diǎn)射出,已知電荷的質(zhì)量為m,帶電量為q,不計(jì)電荷的重力,則下列說(shuō)法正確的是( )A. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B. 電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C. 若電荷從CD邊界射出,隨著入射速度的減小,電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間會(huì)減小D. 若電荷的入射速度變?yōu)?v0,則粒子會(huì)從AB中點(diǎn)射出【答案】A【解析】【詳解】由幾何關(guān)系可知,粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心恰好在C點(diǎn),這樣半徑為L(zhǎng),根據(jù)可知,磁感強(qiáng)度大小 ,A正確;電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的路程,因此運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,B錯(cuò)誤;若從CD邊界射出,則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間恰好為半個(gè)周期,而粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期,與粒子運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān),因此若電荷從CD邊界射出,雖然入射速度的減小,但電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間總是,保持不變,C錯(cuò)誤;若電荷的入射速度變?yōu)?v0,則根據(jù)可知軌道半徑為2L,則根據(jù)幾何關(guān)系可以求出射出點(diǎn)距B的距離為,D錯(cuò)誤。4.一個(gè)直流電動(dòng)機(jī),線圈電阻是0.5Ω,當(dāng)它兩端所加電壓為6V時(shí),通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是2A。由此可知A. 電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為10WB. 電動(dòng)機(jī)發(fā)熱的功率為10WC. 電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為10WD. 電動(dòng)機(jī)工作效率為83.3%【答案】CD【解析】【詳解】AB.直流電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R,當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)通過(guò)的電流為I,兩端的電壓為U,總功率為:P=UI=2×6=12W發(fā)熱功率為:P熱=I2R=22×0.5=2W故AB錯(cuò)誤;C.根據(jù)能量守恒定律,其輸出功率是:P出=P-P熱=12W-2W=10W故C正確;D.機(jī)械的工作效率為 故D正確。5.如圖,MN為鋁質(zhì)薄平板,鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未畫(huà)出)。一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點(diǎn)垂直于鋁板向上射出,從Q點(diǎn)穿過(guò)鋁板后到達(dá)PQ的中點(diǎn)O,已知粒子穿越鋁板時(shí),其動(dòng)能損失一半,速度方向和電荷量不變,不計(jì)重力。鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為A. 2B. C. 1D. 【答案】D【解析】【分析】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛侖茲力提供向心力,從而求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式.結(jié)合動(dòng)能,最終得到關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與動(dòng)能Ek的關(guān)系式,從關(guān)系式及題設(shè)條件--帶電粒子在穿越鋁板時(shí)減半,就能求出上下磁感應(yīng)強(qiáng)度之比.【詳解】由動(dòng)能公式,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛侖茲力提供向心力得,聯(lián)立可得,上下磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度之比為,D正確。【此處有視頻,請(qǐng)去附件查看】 6.如圖所示,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn),O為半圓弧的圓心,∠MOP =60°,在M、N處各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面,導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流,方向如圖所示,這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1.若將N處的長(zhǎng)直導(dǎo)線移至P處,則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?/span>B2,則B2與B1之比為( ) A. 1∶1B. 1∶2C. ∶1D. ∶2【答案】B【解析】試題分析:由磁場(chǎng)的疊加可知每根導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度大小,移動(dòng)之后距O點(diǎn)的距離不變,故磁感強(qiáng)度大小不變,則由矢量合成的方向可得出移動(dòng)之后的合磁感強(qiáng)度;即可求得比值.每根導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為,方向豎直向下,則當(dāng)N移至P點(diǎn)時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向如圖所示,由圖可知,兩導(dǎo)線形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向夾角為120°,由由幾何關(guān)系可知,O點(diǎn)合磁感強(qiáng)度大小為,則,B正確.7. 如圖為磁流體發(fā)電機(jī)的原理圖,等離子體束(含有正、負(fù)離子)以某一速度垂直噴射入由一對(duì)磁極CD產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,A、B是一對(duì)平行于磁場(chǎng)放置的金屬板.穩(wěn)定后電流表中的電流從“+”極流向“-”極,由此可知( )A. D磁極為N極B. 正離子向B板偏轉(zhuǎn)C. 負(fù)離子向D磁極偏轉(zhuǎn)D. 離子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)過(guò)程洛侖茲力對(duì)其不做功【答案】AD【解析】試題分析:根據(jù)電流的方向知,A板帶正電,B板帶負(fù)電,正離子向A板偏轉(zhuǎn),負(fù)離子向B板偏轉(zhuǎn).根據(jù)左手定則知,D極為N極,C極為S極,A正確,B、C錯(cuò)誤;因?yàn)槁鍌惼澚Φ姆较蚺c速度方向垂直,所以洛倫茲力不做功.故D正確.故選AD.考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、電流的方向8.如圖所示,直角三角形ABC中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng),比荷相同的兩個(gè)粒子沿AB方向自A點(diǎn)射入磁場(chǎng),分別從AC邊上的P、Q兩點(diǎn)射出,則:A. 從P射出的粒子速度大B. 從Q射出的粒子速度大C. 從P射出的粒子,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)D. 兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一樣長(zhǎng)【答案】BD【解析】【分析】粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)題設(shè)條件作出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡,根據(jù)軌跡分析粒子運(yùn)動(dòng)半徑和周期的關(guān)系,從而分析得出結(jié)論.【詳解】如圖,粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),分別從P點(diǎn)和Q點(diǎn)射出;由圖知,粒子運(yùn)動(dòng)的半徑RP<RQ,又粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑知粒子運(yùn)動(dòng)速度vP<vQ,故A錯(cuò)誤,B正確;粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)幾何關(guān)系(圖示弦切角相等),粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的圓心角相等,根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t=T,又因?yàn)榱W釉诖艌?chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的周期,可知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,故C錯(cuò)誤,D正確;故選BD。【點(diǎn)睛】粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,由此根據(jù)運(yùn)動(dòng)特征作出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡,掌握粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期、半徑的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵.二、多選題9.在如圖(a)所示的電路中,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器。閉合電鍵S,將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P,從最右端滑到最左端,兩個(gè)電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過(guò)程圖線如圖(b)所示,則()A. 圖線甲是電壓表V2示數(shù)隨電流變化的圖線B. 電源內(nèi)電阻的阻值為10ΩC. 電源的最大輸出功率為1.8WD. 滑動(dòng)變阻器R2的最大功率為0.9W【答案】ACD【解析】【詳解】A. 當(dāng)滑片左移時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電阻減小,則電路中總電阻減小,由閉合電路歐姆定律可知,電路中電流增大;而兩端的電壓增大,故乙圖線表示是示數(shù)的變化;圖線甲表示示數(shù)的變化,故A正確;B.由圖可知,當(dāng)只有接入電路時(shí),電路中電流為0.6A,電壓為3V,則由可得:當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入時(shí),兩電壓表示數(shù)之比為,故有:由閉合電路歐姆定律可得:解得:,故B錯(cuò)誤;C.因當(dāng)內(nèi)阻等于外阻時(shí),電源的輸出功率最大,故當(dāng)外阻等于5Ω時(shí),電源的輸出功率最大,故此時(shí)電流:故電源的最大輸出功率:故C正確;D.由B的分析可知,的阻值為5Ω,電阻為20Ω;當(dāng)等效為內(nèi)阻,則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值等于時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大,故當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為10Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大,由閉合電路歐姆定律可得,電路中的電流:則滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率:故D正確。10.某空間存在著如圖(甲)所示的足夠大的,沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中A、B兩個(gè)物塊疊放在一起,置于光滑絕緣水平地面上,物塊A帶正電,物塊B不帶電且表面絕緣。在t1=0時(shí)刻,水平恒力F作用在物塊B上,使A,B由靜止開(kāi)始做加速度相同的運(yùn)動(dòng)。在A、B一起向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,以下說(shuō)法中正確的是( ) A. 圖(乙)可以反映A所受洛倫茲力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系,圖中y表示洛倫茲力大小B. 圖(乙)可以反映A對(duì)B的摩擦力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系,圖中y表示摩擦力大小C. 圖(乙)可以反映A對(duì)B的壓力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系,圖中y表示壓力大小D. 圖(乙)可以反映B對(duì)地面的壓力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系,圖中y表示壓力大小【答案】CD【解析】【詳解】A.由于A、B由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),因此當(dāng)t=0時(shí),速度為零,洛倫茲力為零,故A錯(cuò)誤;B.由于A、B是一起勻加速運(yùn)動(dòng)的,且A所受洛倫茲力豎直向下,因此對(duì)于A來(lái)說(shuō)是由靜摩擦力提供其加速度,故其所受摩擦力不變,故B錯(cuò)誤;C.設(shè)水平方向勻加速為a,由于豎直方向合外力為零,因此A對(duì)B的壓力大小為:,壓力為時(shí)間t的一次函數(shù),故C正確;D.同理B對(duì)地面壓力為:,也是關(guān)于t的一次函數(shù),故D正確;11.如圖所示,直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖像,直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖像,直線C為一個(gè)電阻R的兩端電壓與電流的關(guān)系圖像。將這個(gè)電阻R分別接到a、b兩電源上,那么( )A. R接到a電源上,電源的效率較高B. R接到b電源上,電源的效率較高C. R接到a電源上,電源的輸出功率較大D. R接到b電源上,電源的輸出功率較大【答案】BC【解析】【分析】電源的效率等于電源的輸出與總功率的百分比,根據(jù)歐姆定律得到,電源的效率也等于外電阻與電路總電阻之比.由電源的 U-I圖象斜率大小等于電源的內(nèi)阻,比較讀出電源內(nèi)電阻的大小,確定電源的效率關(guān)系.當(dāng)電阻R與電源組成閉合電路時(shí),電阻R的U-I圖線與電源的U-I圖 線的交點(diǎn)表示工作狀態(tài),交點(diǎn)坐標(biāo)的乘積等于電源的輸出功率.【詳解】AB.電源效率,由閉合電路歐姆定律可知,b電源的內(nèi)阻r較小,R接到b電源上,電源的效率較高.故A錯(cuò)誤,B正確.CD.當(dāng)電阻R與電源組成閉合電路時(shí),電阻R的U-I圖線與電源的U-I圖線的交點(diǎn)表示工作狀態(tài),交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示電壓,橫坐標(biāo)表示電流,兩者乘積表示電源的輸出功率,由圖看出,R接到a電源上,電壓與電流的乘積較大,電源的輸出功率較大.故C正確,D錯(cuò)誤.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵理解交點(diǎn)的物理意義,也可以根據(jù)歐姆定律研究電流與電壓關(guān)系,來(lái)比較電源的輸出功率.12.如圖,初速度可忽略,質(zhì)量相同,電量分別為q和3q的粒子P和y,經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后,垂直進(jìn)入方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,不計(jì)粒子重力,下列表述正確的是( ) A. P和y離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能相同B. P和y在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度之比為1∶3C. P在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑較大D. y在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期較大【答案】BC【解析】由動(dòng)能定理,可知,當(dāng)質(zhì)量、電壓與初速度相同情況下,電量越大,動(dòng)能越多,A錯(cuò)誤;由牛頓第二定律與相結(jié)合,則有,可知,a與q成正比,B正確;由半徑公式,結(jié)合,可知,則有,得出R與成正比,C正確;由周期公式,則有T與成正比,D錯(cuò)誤.三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共15分)13.有一電壓表,其量程為3V,內(nèi)阻約為3000Ω,要準(zhǔn)確測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻,提供的實(shí)驗(yàn)器材有:電源:電動(dòng)勢(shì)約15V,內(nèi)阻不計(jì); 電壓表:量程2V,內(nèi)阻r2="2000Ω" ;定值電阻:阻值20Ω; 定值電阻:阻值3Ω;滑動(dòng)變阻器:最大阻值10Ω,額定電流1A ; 電鍵一個(gè),導(dǎo)線若干。設(shè)計(jì)的一個(gè)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示①實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用 (或);②說(shuō)明實(shí)驗(yàn)所要測(cè)量的物理量: 和 ;③寫(xiě)出電壓表內(nèi)阻的計(jì)算的表達(dá)式= .【答案】①②電壓表的示數(shù),電壓表的示數(shù), ③【解析】試題分析:①電壓表與的最大串聯(lián)電壓為,根據(jù)串聯(lián)單路分壓規(guī)律可知:,解得R=20Ω,所以定值電阻應(yīng)選.②、③:由歐姆定律所以,只要讀出電壓表的讀數(shù)和電壓表的讀數(shù),即可求出待測(cè)電壓表的內(nèi)阻;解得.考點(diǎn):本題考查了伏安法測(cè)電阻、電表的改裝.14. 為研究額定電壓為2.5V的某電阻的伏安特性,所做部分實(shí)驗(yàn)如下:⑴用多用電表測(cè)量該電阻的阻值,選用“×10”倍率的電阻檔測(cè)量,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小,因此需選擇 倍率的電阻檔(選填“×1”或“×100”),歐姆調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量,示數(shù)如圖所示,測(cè)量值為 Ω。⑵為描繪該電阻的伏安特性曲線(要求電壓從零開(kāi)始連續(xù)變化),提供的器材如下:A.電流表A(量程2mA、內(nèi)阻約30 Ω)B.電壓表V(量程3V、內(nèi)阻約3kΩ)C.滑動(dòng)變阻器R1(阻值0~10kΩ、額定電流0.5A)D.滑動(dòng)變阻器R2(阻值0~10Ω、額定電流2A)E.直流電源(電動(dòng)勢(shì)3V、內(nèi)阻約0.2Ω),開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 (選填器材前的字母)。⑶圖示電路中部分導(dǎo)線已連接,請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電路補(bǔ)充完整。【答案】(1)×100,2200 (2) D (3) 如圖【解析】試題分析:(1) 歐姆表指針偏轉(zhuǎn)的角度太小說(shuō)明待測(cè)電阻阻值比較大,應(yīng)該換更大倍率,所以換×100,待測(cè)阻值為刻度值乘以倍率,故待測(cè)阻值為22×100=2200Ω;(2)因測(cè)電阻的伏安特性,電路需從零開(kāi)始多測(cè)幾組數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器用分壓式接法,為調(diào)節(jié)的方便,滑動(dòng)變阻器需選用阻值較小,額定電流大的,故選擇R2;(3)控制電路分壓式,待測(cè)電阻阻值較大,測(cè)量電路用電流表的內(nèi)接法,如圖所示:考點(diǎn):本題考查測(cè)量電阻的伏安特性四、計(jì)算題15.如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=10 V,內(nèi)阻r=0.5 Ω,標(biāo)有“8 V,16 W”的燈泡恰好能正常發(fā)光,電動(dòng)機(jī)M繞組的電阻R0=1 Ω,求:(1)路端電壓;(2)電源的總功率;(3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率。【答案】8V; 40W; 12W【解析】【分析】路端電壓等于燈泡兩端的電壓,燈泡正常發(fā)光,就等于燈泡的額定電壓,再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出通過(guò)電源的電流;由P=EI求解電源的總功率,電源的輸出功率等于總功率減去內(nèi)耗功率;電動(dòng)機(jī)兩端電壓等于燈泡的額定電壓,根據(jù)電源的電流和燈泡的電流求出電動(dòng)機(jī)的電流,根據(jù)能量守恒求解電動(dòng)機(jī)的輸出功率。【詳解】(1)因?yàn)闊襞菡0l(fā)光,所以有:U=U額=8V
則電源內(nèi)阻的電壓:U內(nèi)=E-U=2V
由歐姆定律得流過(guò)電源的電流:(2)電源的總功率:P總=EI=10×4=40W
電源的熱功率為:所以電源的輸出功率:P出=P總-P損=40W-8W=32W(3)燈泡的電流為:電動(dòng)機(jī)的電流電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率=I-I燈=2A
電動(dòng)機(jī)消耗的電功率:PM=UIM=8×2=16W電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率:所以電動(dòng)機(jī)的輸出功率為:P輸出=PM-P熱=16-4=12W【點(diǎn)睛】本題主要考查了非純組電路的,當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),是非純電阻電路;當(dāng)電動(dòng)機(jī)被卡住不轉(zhuǎn)時(shí),是純電阻電路。 16.如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的,且寬度相等均為d,電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)豎直向下,而磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,一帶正電的粒子從O點(diǎn)以速度v0沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng),從A點(diǎn)出電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng),離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的偏轉(zhuǎn)位移為電場(chǎng)寬度的一半,當(dāng)粒子從磁場(chǎng)右邊界上C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方向一致,已知d、v0(帶電粒子重力不計(jì)),求:(1)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v;(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值.【答案】因?yàn)轭}干的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,所以重新生成了答案模版。下面是舊的答案,供您參考。上傳之前,務(wù)必將本段和下面的所有文字全部刪除干凈。------------------------------------------------ 【小題1】方向:水平向右 【小題2】【解析】【詳解】(1)粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),則垂直電場(chǎng)方向d=v0t,平行電場(chǎng)方向=t得vy=v0,到A點(diǎn)速度為v=v0在磁場(chǎng)中速度大小不變,所以從C點(diǎn)出磁場(chǎng)時(shí)速度大小仍為v0(2)在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí),出A點(diǎn)時(shí)速度與水平方向成45°vy=t=,并且vy=v0得E=在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示由幾何關(guān)系得R=d又qvB=,且v=v0得B=解得=v0.答案:(1)v0 (2)v0本題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn),根據(jù)粒子在電場(chǎng)中的類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)求出進(jìn)入磁場(chǎng)是的速度,在磁場(chǎng)中先找圓心后求半徑,根據(jù)幾何關(guān)系和洛倫茲力求解 17.如圖所示,在xOy平面內(nèi),以O′(0,R)為圓心,R為半徑的圓內(nèi)有垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),x軸下方有垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.第四象限有一與x軸成45°角傾斜放置的擋板PQ,P,Q兩點(diǎn)在坐標(biāo)軸上,且O,P兩點(diǎn)間的距離大于2R,在圓形磁場(chǎng)的左側(cè)0<y<2R的區(qū)間內(nèi),均勻分布著質(zhì)量為m,電荷量為+q的一簇帶電粒子,當(dāng)所有粒子均沿x軸正向以速度v射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),粒子偏轉(zhuǎn)后都從O點(diǎn)進(jìn)入x軸下方磁場(chǎng),結(jié)果有一半粒子能打在擋板上.不計(jì)粒子重力,不考慮粒子間相互作用力.求:(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??;(2)擋板端點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)擋板上被粒子打中的區(qū)域長(zhǎng)度.【答案】(1) (2) (3)【解析】【詳解】(1)設(shè)一粒子自磁場(chǎng)邊界A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),該粒子由O點(diǎn)射出圓形磁場(chǎng),軌跡如圖甲所示,過(guò)A點(diǎn)做速度的垂線長(zhǎng)度為r,C為該軌跡圓的圓心.連接AOˊ、CO,可證得ACOOˊ為菱形,根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知:粒子在圓形磁場(chǎng)中的軌道半徑r=R,由得:(2)有一半粒子打到擋板上需滿足從O點(diǎn)射出的沿x軸負(fù)方向的粒子、沿y軸負(fù)方向的粒子軌跡剛好與擋板相切,如圖乙所示,過(guò)圓心D做擋板的垂線交于E點(diǎn)P點(diǎn)的坐標(biāo)為(,0 ) (3)設(shè)打到擋板最左側(cè)的粒子打在擋板上的F點(diǎn),如圖丙所示,OF=2R ① 過(guò)O點(diǎn)做擋板垂線交于G點(diǎn), ② ③ ④ 擋板上被粒子打中的區(qū)域長(zhǎng)度l=FE=+=⑤

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