逍遥学能 2018-09-07 11:50
一、选择题：本题共15小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～15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.如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引
B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥
C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥
2.如图，在第一象限空间中有匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B。现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子，由x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。不计重力的影响。由这些条件( )
A.不能确定粒子速度的大小
B.不能确定粒子通过y轴时的位置
C.不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
D.以上三个判断都不对
3.如图所示为“探究影响通电导线受力的因素”装置图。实验时，先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小;然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。对于该实验，下列说法正确的是( )
A.当导线中的电流反向时，导线受到的安培力方向不变
B.保持电流不变，接通1、4时导线受到的安培力是接通2、3时的3倍
C.保持电流不变，接通1、4时导线受到的安培力是接通2、3时的2倍
D.接通1、4，当电流增加为原来的2倍时，通电导线受到的安培力减半
4.如图所示，在竖直向上的匀强电场中，从倾角为θ的斜面上的M点水平抛出一个带负电小球，小球的初速度为v0，最后小球落在斜面上的N点。在已知θ、v0和小球所受电场力大小F及重力加速度g的条件下，不计空气阻力，则下列判断正确的是( )
A.小球所受的重力大小一定大于电场力
B.可求出小球落到N点时重力的功率
C.可求出小球落到N点时速度的大小和方向
D.可求出小球从M点到N点的过程中电势能的变化量
5.如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑片，G为灵敏电流表，A1、A2为理想电流表。开关S闭合后，两金属板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰处于静止状态。在P向下移动的过程中，下列说法中不正确的是( )
A.电流表A1的示数变大
B.电流表A2的示数变小
C.油滴向上加速运动
D.G中有由a到b的电流
6.如图甲所示，两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置，电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路。细杆与导轨垂直放置且摩擦不计，整个装置分别处在图乙所示的匀强磁场中，其中金属杆可能处于静止状态的是( )
(A) (B) (C) (D)(乙) (甲)
7.如图所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在条形磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置相距较近。在这个过程中线圈中感应电流( )
A.沿abcd流动
B.沿dcba流动
C.由Ⅰ到Ⅱ沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ沿dcba流动
D.由Ⅰ到Ⅱ沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ沿abcd流动
8.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为+Q和-Q。在它们的竖直中垂线上固定一根长为l、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入，则小球( )
A.速度先增大后减小
B.受到的库仑力先做负功后做正功
C.受到的库仑力最大值为
D.管壁对小球的弹力最大值为
9.如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径。一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成30°时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t;若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力)( )
A.2t
B.3t
C. D.
10.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。下列叙述符合物理学史实的是( )
A.法拉第通过实验发现了电磁感应现象
B.伽利略通过理想斜面实验提出力并不是维持物体运动的原因
C.安培首先发现了通电导线周围存在磁场
D.库仑总结了在磁场中运动的电荷所受磁场力的规律
11.如图所示，两平行金属板中间有相互正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B。一带正电粒子沿极板方向以速度v0从左端射入，并恰好从两板间沿直线穿过。不计带电粒子的重力，下列说法中正确的是( )
A.若粒子以小于v0的速度沿极板方向从左端射入，它将向上偏转
B.若增大两极板间的电压，粒子将向下偏转
C.若增大磁感应强度B，粒子将向上偏转
D.若减小带电粒子的电荷量，粒子将向上偏转
12.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒，两金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时加速，如图所示。现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是( )
A.增大狭缝间的距离
B.增大D形金属盒的半径
C.增大高频交流电压
D.增大磁场的磁感应强度13.如图所示，金属板放在垂直于它的匀强磁场中，当金属板中有电流通过时，在金属板的上表面A和下表面A′之间会出现电势差，这种现象称为霍尔效应。若匀强磁场的磁感应强度为B，金属板宽度为h，厚度为d，通有电流I，稳定状态时，上、下表面之间的电势差大小为U。已知电流I与导体单位体积内的自由电子数n、电子电荷量e、导体横截面积S和电子定向移动速度v之间的关系为I=neSv。则下列说法中正确的是( )
A.在上、下表面形成电势差的过程中，电子受到的洛伦兹力方向向上
B.达到稳定状态时，金属板上表面A的电势高于下表面A′的电势
C.只将金属板的厚度d减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小变为U/2
D.只将电流I减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小变为U/2
14.如图所示，1、2两个闭合圆形线圈用同样的导线制成，匝数n1=2n2，半径R1=2R2，图示区域内有均匀磁场，其磁感应强度随时间均匀减小。则下列判断正确的是( )
A.1、2线圈中产生的感应电动势之比E1∶E2=4∶1
B.1、2线圈中产生的感应电动势之比E1∶E2=8∶1
C.1、2线圈中感应电流之比I1∶I2=4∶1
D.1、2线圈中感应电流之比I1∶I2=2∶1
15.如图所示，质量为m、电量为q的带正电物体，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的水平面以初速度v向左运动，那么( )
A.物体的速度由v减小到零所用的时间等于
B.物体的速度由v减小到零所用的时间小于
C.若另加一个电场强度为 、方向水平向左的匀强电场，物体做匀速运动
D.若另加一个电场强度为 、方向竖直向上的匀强电场，物体做匀速运动
二、实验题(13分)
16.(5分)在“测定金属电阻率”的实验过程中：
(1)正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数依次是______mm、______A、______V。
(2)实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω，电流表内阻约为几欧，电压表内阻约为20 kΩ，电源为干电池，其电动势E=4.5 V，内阻较小。则电路图______(选填字母代号)为实验选择电路，该电路测量的金属丝电阻比真实值偏______(选填“大”或“小”)。
17.(8分)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材：
A.干电池1节
B.滑动变阻器(0～20 Ω)
C.滑动变阻器(0～1 kΩ)
D.电压表(0～3 V，内阻约为20 kΩ)
E.电流表(0～0.6 A，内阻RA=0.2 Ω)
F.电流表(0～3 A，内阻约为0.01 Ω)
G.开关、导线若干
(1)为减小实验误差和方便操作，
选择图甲所示电路进行实验，其中滑动变阻器应选_____，电流表应选_____。(填写器材前的序号)
(2)某同学根据实验测得的电压表示数U和电流表示数I，画出U-I图象如图乙所示，由图象可得电池的电动势为______V，内电阻为______Ω。(保留到小数点后1位)
二、计算题(共37分，要求写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)
18.(12分)
如图所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef，处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动。此时adeb构成一个边长为l的正方形。棒的电阻为r，其余部分电阻不计。开始时磁感应强度为B0。
(1)若从t=0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为k，同时保持棒静止。求棒中的感应电流大小及方向;
(2)在上述(1)情况中，始终保持棒静止，当t=t1 s末时需施加的垂直于棒的水平拉力为多大;
(3)若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化(写出B与t的关系式)。
19.(12分)
如图所示，在水平桌面上有两个静止的物块A和B(均可视为质点)，质量均为m=0.2 kg，桌子处于方向斜向右上方与水平方向成45°、电场强度E=10 N/C的匀强电场中。物块A带正电，电荷量q=0.1 C，A与桌面的动摩擦因数μ=0.2，物块B是绝缘体，不带电，桌面离地面的高度h=5 m。开始时，A、B相距l=2 m，B在桌面的边缘，在电场力作用下，A开始向右运动，A、B碰撞后交换速度，A、B间无电荷转移，不计空气阻力，g取10 m/s2，求：
(1)A经过多长时间与B相碰;
(2)A、B落地点之间的水平距离。
20.(13分)
如图所示，在xOy平面y>0的区域内有沿y轴负方向的匀强电场，在y<0的区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从坐标为(2l，l)的P点以初速度v0沿x轴负方向开始运动，恰能从坐标原点O进入磁场，不计带电粒子的重力。
(1)求匀强电场场强E的大小;
(2)若带电粒子此后每隔相同的时间以相同的速度通过O点，求磁感应强度B的大小。
1.B 2.D 3.B 4.C 5.C 6.B 7.A 8.C 9.A
10.AB 11.BC 12.BD 13.AD 14.BD 15.CD
16.(5分)
(1)0.730、0.42、2.24(各1分)
(2)甲，小(各1分)
17.(8分)
(1)B，E(各2分)
(2)1.5，0.8(各2分)
18.(12分)
(1) (2分) 解得 (1分) b→a(1分)
(2) (3分)
(3) (3分) 解得 (2分)
19.(12分)
(1) (2分) (2分) 解得t=1 s(2分)
(2) (1分) B： (1分)
A： (2分) (1分) 得△x=1 m(1分)
20.(13分)
(1) (1分) (2分) 解得 (2分)
(2) (1分) (1分)与x轴负向夹角为45°(1分)
(2分) (1分) 解得 (2分)