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河北省邯郸市曲周一中2015-2016学年高二上学期第二次月考物理试题


2015-2016 学年河北省邯郸市曲周一中高二(上)第二次月考物理 试卷
一、选择题(每题 4 分,共 64 分,选对且少选、漏选得 2 分.多选、错选得 0 分) 1.磁场中某区域的磁感线,如图所示,则( )

A.a、b 两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb B.a、b 两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb C.同一通电导线放在 a 处受力

一定比放在 b 处受力大 D.同一通电导线放在 a 处受力一定比放在 b 处受力小 2.科学研究表明,地球自西向东的自转速度正在变慢,我国已在 2006 年 1 月 1 日零时进行 了时间调整,假如地球的磁场是由地球表面带电引起的,则可以判定( ) A.地球表面带正电,由于地球自转变慢,地磁场将变弱 B.地球表面带正电,由于地球自转变慢,地磁场将变强 C.地球表面带负电,由于地球自转变慢,地磁场将变弱 D.地球表面带负电,由于地球自转变慢,地磁场将变强 3.两根通电长直导线平行放置,电流大小分别为 I1 和 I2,电流的方向如图所示,在与导线垂 直的平面上有 a、b、c、d 四点,其中 a、b 在导线横截面连线的延长线上,c、d 在导线横截 面连线的垂直平分线上.导线中的电流在这四点产生磁场的磁感应强度可能为零的是( )

A.a 点 B.b 点 C.c 点 D.d 点 4.取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管,当该螺线管中通以电 流强度为 I 的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为 B,若将另一根长导线对折后绕 成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为 I 的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强 度大小为( )

A.0

B.0.5B C.B

D.2B

5.如图所示,在 MN、PQ 间同时存在匀强磁场和匀强电场,方向垂直纸面水平向外,电场在 图中没有标出. 一带电小球从 a 点射入场区, 并在竖直面内沿直线运动至 b 点, 则小球 ( )

A.一定带正电 B.受到电场力的方向一定水平向右 C.从 a 到 b 过程,克服电场力做功 D.从 a 到 b 过程中可能做匀加速运动 6.如图所示,平行金属板中带电质点 P 原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影 响,当滑动变阻器 R4 的滑片向 b 端移动时,则( )

A.电压表读数减小

B.电流表读数减小

C.质点 P 将向上运动 D.R3 上消耗的功率逐渐增大 7.如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为 m,带电荷量为 q,小 球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中.设小 球电荷量不变,在小球由静止下滑的过程中( )

A.小球加速度一直增大 B.小球速度一直增大,直到最后匀速 C.杆对小球的弹力一直减小 D.小球所受洛伦兹力一直增大,直到最后不变 8. 如图所示, 一束电子流沿管的轴线进入螺线管, 忽略重力, 电子在管内的运动应该是 ( )

A.当从 a 端通入电流时,电子做匀加速直线运动

B.当从 b 端通入电流时,电子做匀加速直线运动 C.不管从哪端通入电流,电子都做匀速直线运动 D.不管从哪端通入电流,电子都做匀速圆周运动 9.如图所示,金属细棒质量为 m,用两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中,弹簧的 劲度系数为 k,棒 ab 中通有稳恒电流,棒处于平衡,并且弹簧的弹力恰好为零.若电流大小 不变而方向相反,则( )

A.每根弹簧弹力的大小为 mg B.每根弹簧弹力的大小为 2mg C.每根弹簧形变量为 D.每根弹簧形变量为

10.如图所示,在倾角为 α 的光滑固定斜面上,垂直纸面放置一根长为 L,质量为 m 的直导 体棒.在导体棒中的电流 I 垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的 磁感应强度 B 的大小和方向正确是( )

A.B=mg B.B=mg C.B=mg D.B=mg

方向垂直斜面向上 方向垂直斜面向下 方向竖直向上 方向竖直向下

11.如图所示电路中,电源电动势为 E、内阻为 r,R0 为定值电阻,电容器的电容为 C.闭合 开关 S,增大可变电阻 R 的阻值,电压表示数的变化量为△ U,电流表示数的变化量为△ I, 则( )

A.变化过程中△ U 和△ I 的比值保持不变 B.电压表示数 U 和电流表示数 I 的比值不变 C.电阻 R0 两端电压减小,减小量为△ U

D.电容器的带电量增大,增加量为 C△ U 12.图中装置可演示磁场对通电导线的作用.电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条 平行金属导轨,L 是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端 a、b,导轨两端 e、 f,分别接到两个不同的直流电源上时,L 便在导轨上滑动.下列说法正确的是( )

A.若 a 接正极,b 接负极,e 接正极,f 接负极,则 L 向右滑动 B.若 a 接正极,b 接负极,e 接负极,f 接正极,则 L 向右滑动 C.若 a 接负极,b 接正极,e 接正极,f 接负极,则 L 向左滑动 D.若 a 接负极,b 接正极,e 接负极,f 接正极,则 L 向左滑动 13.如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源 1 与电源 2 的路端电压随输出电流的变化的特性图线, 曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源 1、电源 2 单独连接,则下 列说法正确的是( )

A.电源 1 与电源 2 的内阻之比是 11:7 B.电源 1 与电源 2 的电动势之比是 1:1 C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是 1:2 D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是 1:2 14.如图质量为 m、带电量为+q 的带电粒子,以初速度 υ0 垂直进入相互正交场强为 E 的匀强 电场和磁感应强度为 B 匀强磁场中,从 P 点离开该区域,此时侧向位移为 y,粒子重力不计, 则( )

A.粒子在 P 点所受的电场力一定比磁场力大 B.粒子在 P 点的加速度为 C.粒子在 P 点的为动能为 mv0 +qyE
2

D.粒子在 P 点的动能为

By

15.如图甲所示,某空间存在着足够大的匀强磁场,磁场沿水平方向.磁场中有 A、B 两个物 块叠放在一起,置于光滑水平面上.物块 A 带正电,物块 B 不带电且表面绝缘.在 t=0 时刻, 水平恒力 F 作用在物块 B 上,物块 A、B 由静止开始做加速度相同的运动.在物块 A、B 一 起运动的过程中,图乙反映的可能是( )

A.物块 A 所受洛伦兹力大小随时间 t 变化的关系 B.物块 A 对物块 B 的摩擦力大小随时间 t 变化的关系 C.物块 A 对物块 B 的压力大小随时间 t 变化的关系 D.物块 B 对地面压力大小随时间 t 变化的关系

二、填空题(每题 3 分,共 6 分) 16.如图所示,质量为 m、带电荷量 q 的小球从 P 点静止释放,下落一段距离后进入正交的 匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向左,磁场方向垂直纸面向里,则小球在通过正交的电 场和磁场区域时的运动情况是( )

A.一定做曲线运动 B.轨迹一定是抛物线 C.可能做匀速直线运动 D.可能做匀加速直线运动 17.水平绝缘杆 MN 套有质量为 m,电荷量为+q 的带电小球,小球与杆的动摩擦因数为 μ, 将该装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为 B,给小球一水平初速度 v0, 则小球的最终速度可能为 .

三、论述?计算题(本题共 3 小题,共 34 分) 18. (10 分) (2013 秋?永泰县校级期末)用一根长 L=0.8m 的绝缘轻绳,吊一质量 m=1.0g 的 带电小球,放在磁感应强度 B=2.5T、方向如图所示的匀强磁场中.把小球拉到悬点的右侧,

轻绳刚好水平拉直,将小球由静止释放,小球便在垂直于磁场的竖直平面内摆动.当小球第 一次摆到最低点时,悬线的拉力恰好为 0.5mg(取重力加速度 g=10m/s ) .求: (1)小球带何种电荷?带电量为多少? (2)当小球第二次经过最低点时,悬线对小球的拉力多大?
2

19. (12 分) (2011 秋?海淀区期末)如图甲所示,在水平地面上固定一对与水平面倾角为 α 的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为 l,两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源.将 一根质量为 m 的直导体棒 ab 放在两轨道上,且与两轨道垂直.已知轨道和导体棒的电阻及电 源的内电阻均不能忽略,通过导体棒的恒定电流大小为 I,方向由 a 到 b,图乙为图甲沿 a→b 方向观察的平面图.若重力加速度为 g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒 在轨道上保持静止. (1)请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图; (2)求出磁场对导体棒的安培力的大小; (3)如果改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感 应强度 B 的最小值的大小和方向.

20. (12 分) (2014 秋?临泉县校级期末)如图所示,PQ 和 MN 为水平平行放置的金属导轨, 相距 L=1m.P、M 间接有一个电动势为 E=6V、内阻为 r=1Ω 的电源和一只滑动变阻器,导体 棒 ab 跨放在导轨上,棒的质量为 m=0.2kg,棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连(绳与棒 垂直) ,物体的质量为 M=0.3kg.棒与导轨的动摩擦因数为 μ=0.5(设最大静摩擦力与滑动摩 2 擦力相等, 导轨与棒的电阻不计, g 取 10m/s ) , 匀强磁场的磁感应强度 B=2T, 方向竖直向下. 求 为了使物体保持静止,滑动变阻器连入电路的阻值的范围.

2015-2016 学年河北省邯郸市曲周一中高二(上)第二次 月考物理试卷
参考答案与试题解析

一、选择题(每题 4 分,共 64 分,选对且少选、漏选得 2 分.多选、错选得 0 分) 1.磁场中某区域的磁感线,如图所示,则( )

A.a、b 两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb B.a、b 两处的磁感应强度的大小不等,Ba<Bb C.同一通电导线放在 a 处受力一定比放在 b 处受力大 D.同一通电导线放在 a 处受力一定比放在 b 处受力小 考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动. 专题: 带电粒子在磁场中的运动专题. 分析: 磁场是一种特殊物质形态,既看不见又摸不着.因此引入磁感线来帮助我们理解磁 场,磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线上某点的切线方向表磁场的方向.而小段通电导 线放在磁场中有磁场力作用,但要注意放置的角度. 解答: 解: 磁场中某区域的磁感线如图所示:a 处的磁感线比 b 处疏,则 a 点磁感强度比 b 点小.所以 A 不正确,B 正确; 当将一小段通电导线放入磁场时,若没有磁场力,不一定没有磁感应强度,原因是受到放置 角度的限制,当通电导线垂直磁场时,受到的磁场力最大.所以 C、D 选项均不正确. 故选 B.

点评: 磁场方向的是根据小磁针的受力方向规定的,小磁针 N 极受力方向或静止时所指方 向就是该点磁场方向,也是磁感应强度方向.也可用磁感线的切线方向来判定磁场中的某点 的磁场方向.磁感线的疏密程度来表示磁感应强度的大小.密的地方磁感应强度大,疏的地 方磁感应强度小.这些特点和电场中的电场强度的方向和大小非常类似. 2.科学研究表明,地球自西向东的自转速度正在变慢,我国已在 2006 年 1 月 1 日零时进行 了时间调整,假如地球的磁场是由地球表面带电引起的,则可以判定( ) A.地球表面带正电,由于地球自转变慢,地磁场将变弱 B.地球表面带正电,由于地球自转变慢,地磁场将变强 C.地球表面带负电,由于地球自转变慢,地磁场将变弱 D.地球表面带负电,由于地球自转变慢,地磁场将变强 考点: 分子电流假说.

分析: 将地球的自转等效为环形电流,根据地磁场的方向,通过右手螺旋定则判断地球表 面所带电荷的电性,电流越大,磁场越强. 解答: 解:将地球自转等效成环形电流,南极为磁场 N 极,由右手螺旋定则可知地球带负 电,地球转速变慢,使环形电流减小,故磁场减弱.故 C 正确,A、B、D 错误. 故选:C. 点评: 解决本题的关键将地球自转等效为环形电流,根据右手螺旋定则进行判断. 3.两根通电长直导线平行放置,电流大小分别为 I1 和 I2,电流的方向如图所示,在与导线垂 直的平面上有 a、b、c、d 四点,其中 a、b 在导线横截面连线的延长线上,c、d 在导线横截 面连线的垂直平分线上.导线中的电流在这四点产生磁场的磁感应强度可能为零的是( )

A.a 点 B.b 点 C.c 点 D.d 点 考点: 磁感线及用磁感线描述磁场;磁感应强度. 分析: 由安培定则确定两电流在图示各点所产生的磁场方向,若方向相反,磁感应强度可 能为 0,否则不可. 解答: 解:A、根据安培定则可知两电流在 a 点磁感应强度的方向相反,若 I1<I2 由于 a 离 I1 近,故在 a 点 I1 的磁感应强度的大小可能等于 I2 的磁感应强度.则 a 点磁感应强度可能 为 0.故 A 正确; B、根据安培定则可知两电流在 b 点的磁感应强度的方向相反,若 I1>I2,由于 I2 离 b 点 近, 则 B 点点 I1 的磁感应强度的大小可能等于 I2 的磁感应强度, 故 b 点磁感应强度可为 0. 故 B 正确; C、根据安培定则可知两电流在 c 点 d 点的 B 的方向相同,故 b,c 两点的磁感应强度不 可能为 0.故 CD 错误; 故选:AB 点评: 该题考查电流周围的磁场以及磁场的合成,明确安培定则的使用的方法与电流的磁 感应强度与电流的大小,距离有关. 4.取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管,当该螺线管中通以电 流强度为 I 的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为 B,若将另一根长导线对折后绕 成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度也为 I 的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强 度大小为( )

A.0 B.0.5B C.B 考点: 磁感应强度. 专题: 电磁学.

D.2B

分析: 本题比较简单,考查了通电螺线管周围的磁场,弄清两图中电流以及导线的绕法的 异同即可正确解答本题. 解答: 解:在图(b)中,由于两根导线中的电流方向相反,产生的磁场相互抵消,所以在 b 中螺线管内中部的磁感应强度大小为零,故 BCD 错误,A 正确. 故选 A. 点评: 要根据安培定则正确分析通电直导线、通电螺线管等周围磁场分部情况. 5.如图所示,在 MN、PQ 间同时存在匀强磁场和匀强电场,方向垂直纸面水平向外,电场在 图中没有标出. 一带电小球从 a 点射入场区, 并在竖直面内沿直线运动至 b 点, 则小球 ( )

A.一定带正电 B.受到电场力的方向一定水平向右 C.从 a 到 b 过程,克服电场力做功 D.从 a 到 b 过程中可能做匀加速运动 考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动. 专题: 带电粒子在磁场中的运动专题. 分析: 粒子在复合场中受到重力、电场力与洛伦兹力共同作用,做直线运动,由此可确定 一定做匀速直线运动,因此速度影响洛伦兹力的变化.从而可确定电场力的方向可能性,并 确定电场力做功的情况. 解答: 解:A、因重力的方向已确定,加之磁场方向,若带正电,则根据左手定则可知,洛 伦兹力的方向, 那么电场力与重力及洛伦兹力相平衡. 若带负电, 同理, 三者仍能处于平衡. 故 A 错误,B 错误; C、从图中可知,电场力总是做负功,故 C 正确; D、根据题意可知,小球做直线运动,由于洛伦兹力与速度的关系,可确定一定做匀速直线运 动,故 D 错误, 故选:C

点评: 考查粒子在复合场中受到重力、电场力与洛伦兹力共同作用下做直线运动,且根据 运动与力分析得一定是匀速直线运动,这是解题的关键之处. 6.如图所示,平行金属板中带电质点 P 原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影 响,当滑动变阻器 R4 的滑片向 b 端移动时,则( )

A.电压表读数减小 B.电流表读数减小 C.质点 P 将向上运动 D.R3 上消耗的功率逐渐增大 考点: 闭合电路的欧姆定律. 专题: 压轴题;恒定电流专题. 分析: 由图可知电路结构,由滑片的移动可知电路中电阻的变化,再由闭合电路欧姆定律 可知各电表示数的变化及电容器两端的电压变化;再分析质点的受力情况可知质点的运动情 况. 解答: 解: 由图可知, R2 与滑动变阻器 R4 串联后与 R3 并联后, 再由 R1 串联接在电源两端; 电容器与 R3 并联; 当滑片向 b 移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小;由闭合电路欧姆定律 可知,电路中电流增大;路端电压减小,同时 R1 两端的电压也增大;故并联部分的电压减小; 由欧姆定律可知流过 R3 的电流减小,则流过并联部分的电流增大,故电流表示数增大;故 B 错误; 因并联部分电压减小,而 R2 中电压增大,故电压表示数减小,故 A 正确; 因电容器两端电压减小,故电荷受到的向上电场力减小,则重力大于电场力,合力向下,电 荷向下运动,故 C 错误; 因 R3 两端的电压减小,由 P= 可知,R3 上消耗的功率减小; 故 D 错误;

故选 A. 点评: 解决闭合电路欧姆定律的题目,一般可以按照整体﹣局部﹣整体的思路进行分析, 注意电路中某一部分电阻减小时,无论电路的连接方式如何,总电阻均是减小的. 7.如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为 m,带电荷量为 q,小 球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中.设小 球电荷量不变,在小球由静止下滑的过程中( )

A.小球加速度一直增大

B.小球速度一直增大,直到最后匀速 C.杆对小球的弹力一直减小 D.小球所受洛伦兹力一直增大,直到最后不变 考点: 带电粒子在混合场中的运动. 专题: 带电粒子在复合场中的运动专题. 分析: 本题应通过分析小球的受力情况,来判断其运动情况:小球受重力、摩擦力(可能 有) 、弹力(可能有) 、向左的洛伦兹力、向右的电场力,当洛伦兹力等于电场力时,合力等 于重力,加速度最大;当洛伦兹力大于电场力,且滑动摩擦力与重力平衡时,速度最大. 解答: 解:小球下滑过程中,受到重力、摩擦力(可能有) 、弹力(可能有) 、向左的洛伦 兹力、向右的电场力. 开始阶段,洛伦兹力小于电场力时,小球向下做加速运动时,速度增大,洛伦兹力增大,小 球所受的杆的弹力向左,大小为 N=qE﹣qvB,N 随着 v 的增大而减小,滑动摩擦力 f=μN 也减 小,小球所受的合力 F 合=mg﹣f,f 减小,F 合增大,加速度 a 增大; 当洛伦兹力等于电场力时,合力等于重力,加速度最大; 小球继续向下做加速运动,洛伦兹力大于电场力,小球所受的杆的弹力向右,大小为 N=qvB ﹣qE,v 增大,N 增大,f 增大,F 合减小,a 减小. 当 mg=f 时,a=0,故加速度先增大后减小,直到为零;小球的速度先增大,后不变;杆对球 的弹力先减小后反向增大,最后不变;洛伦兹力先增大后不变. 故 BD 正确,AC 错误. 故选 BD 点评: 本题关键明确小球的运动情况,先做加速度增加的加速运动,然后做加速度减小的 加速运动,当加速度减为零时,速度最大. 8. 如图所示, 一束电子流沿管的轴线进入螺线管, 忽略重力, 电子在管内的运动应该是 ( )

A.当从 a 端通入电流时,电子做匀加速直线运动 B.当从 b 端通入电流时,电子做匀加速直线运动 C.不管从哪端通入电流,电子都做匀速直线运动 D.不管从哪端通入电流,电子都做匀速圆周运动 考点: 左手定则;洛仑兹力. 分析: 长通电螺线管中产生的磁场方向平行于螺线管的轴线.根据电子的运动方向与磁场 方向的关系,分析电子所受洛伦兹力的情况,判断电子的运动情况. 解答: 解:由于长通电螺线管中产生的磁场方向平行于螺线管的中心轴线,与电子的运动 方向平行,则电子在磁场中不受洛伦兹力,电子重力又不计,则电子做匀速直线运动. 故选 C 点评: 本题关键是了解通电螺线管磁场方向特点,在其内部,磁场线是平行于螺旋管轴线 的,当带电粒子与磁场方向平行时不受洛伦兹力. 9.如图所示,金属细棒质量为 m,用两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中,弹簧的 劲度系数为 k,棒 ab 中通有稳恒电流,棒处于平衡,并且弹簧的弹力恰好为零.若电流大小 不变而方向相反,则( )

A.每根弹簧弹力的大小为 mg B.每根弹簧弹力的大小为 2mg C.每根弹簧形变量为 D.每根弹簧形变量为

考点: 安培力. 分析: 金属棒原来在磁场中受到重力、安培力,二力平衡,即可求解安培力的大小.当电 流大小不变,方向相反时,安培力的大小不变,方向相反,再由平衡条件求解弹簧的弹力; 由胡克定律求解形变量. 解答: 解:A、B 金属棒原来在磁场中受到重力、安培力,二力平衡,则安培力大小为 F=mg 当电流大小不变,方向相反时,安培力的大小不变,方向相反,平衡时,则有 F+mg=2F 弹, 解得:F 弹=mg.故 A 正确,B 错误. C、D 根据胡克定律得:F 弹=kx,得:x= .故 C 正确,D 错误.

故选:AD. 点评: 考查安培力、弹力与重力间处于平衡状态的问题,体现了胡克定律,安培力公式, 同时注意左手定则的应用. 10.如图所示,在倾角为 α 的光滑固定斜面上,垂直纸面放置一根长为 L,质量为 m 的直导 体棒.在导体棒中的电流 I 垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的 磁感应强度 B 的大小和方向正确是( )

A.B=mg B.B=mg C.B=mg D.B=mg

方向垂直斜面向上 方向垂直斜面向下 方向竖直向上 方向竖直向下

考点: 安培力;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用. 专题: 共点力作用下物体平衡专题. 分析: 通电导线在磁场中的受到安培力作用,由公式 F=BIL 求出安培力大小,由左手定则 来确定安培力的方向. 解答: 解: A、 外加匀强磁场的磁感应强度 B 的方向垂直斜面向上, 则沿斜面向上的安培力、 支持力与重力,处于平衡状态,则大小 B═mg ;故 A 正确;

B、外加匀强磁场的磁感应强度 B 的方向垂直斜面向下,则沿斜面向下的安培力、支持力与重 力,所以棒不可能处于平衡状态,故 B 错误; C、外加匀强磁场的磁感应强度 B 的方向竖直向上,则水平向右的安培力、支持力与重力,处 于平衡状态,则大小 B=mg ;故 C 正确;

D、外加匀强磁场的磁感应强度 B 的方向竖直向下,则水平向左的安培力、支持力与重力,所 以棒不可能处于平衡状态,故 D 错误; 故选:AC 点评: 学会区分左手定则与右手定则,前者是判定安培力的方向,而后者是判定感应电流 的方向. 11.如图所示电路中,电源电动势为 E、内阻为 r,R0 为定值电阻,电容器的电容为 C.闭合 开关 S,增大可变电阻 R 的阻值,电压表示数的变化量为△ U,电流表示数的变化量为△ I, 则( )

A.变化过程中△ U 和△ I 的比值保持不变 B.电压表示数 U 和电流表示数 I 的比值不变 C.电阻 R0 两端电压减小,减小量为△ U D.电容器的带电量增大,增加量为 C△ U 考点: 闭合电路的欧姆定律;电容. 专题: 恒定电流专题. 分析: 闭合开关 S,增大可变电阻 R 的阻值后,电路中电流减小,由欧姆定律分析电阻 R0 两端的电压,再根据路端电压的变化,分析电阻 R0 两端的电压变化量,并比较与△ U 的关系, 确定电容带电量变化量. 电压表的示数 U 和电流表的示数 I 的比值等于 R. 电压表示数变化量 △ U 和电流表示数变化量△ I 的比值等于 R0+r. 解答: 解: A、根据闭合电路欧姆定律得:U=E﹣I(R0+r) ,由数学知识得知, A 正确. B、由图, =R,R 增大,则电压表的示数 U 和电流表的示数 I 的比值变大.故 B 错误. C、D、闭合开关 S,增大可变电阻 R 的阻值后,电路中电流减小,由欧姆定律分析得知,电 阻 R0 两端的电压减小,R 两端的电压增大,而它们的总电压即路端电压增大,所以电阻 R0 两端的电压减小量小于△ U.电容器两极板间的电压等于 R 两端的电压, 可知电容器板间电压 增大,带电量增大,增大量为 C△ U.故 C 错误,D 正确. 故选:AD 点评: 此题中两电表读数的比值要根据欧姆定律和闭合电路欧姆定律来分析,注意 R 是非纯性元件. ≠R, =R0+r,保持不变.故

12.图中装置可演示磁场对通电导线的作用.电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条 平行金属导轨,L 是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端 a、b,导轨两端 e、 f,分别接到两个不同的直流电源上时,L 便在导轨上滑动.下列说法正确的是( )

A.若 a 接正极,b 接负极,e 接正极,f 接负极,则 L 向右滑动 B.若 a 接正极,b 接负极,e 接负极,f 接正极,则 L 向右滑动 C.若 a 接负极,b 接正极,e 接正极,f 接负极,则 L 向左滑动 D.若 a 接负极,b 接正极,e 接负极,f 接正极,则 L 向左滑动 考点: 安培力. 专题: 压轴题. 分析: 由安培定则判断出电流产生的磁场方向,然后由左手定则判断出导体棒受到的安培 力方向,从而判断出导轨 L 的移动方向. 解答: 解:A、由安培定则与左手定则可知,若 a 接正极,b 接负极,e 接正极,f 接负极, L 所受安培力向左,L 向左滑动,故 A 错误; B、由安培定则与左手定则可知,若 a 接正极,b 接负极,e 接负极,f 接正极,L 受到的安培 力向右,L 向右滑动,故 B 正确; C、由安培定则与左手定则可知,若 a 接负极,b 接正极,e 接正极,f 接负极,L 所受安培力 向右,L 向右滑动,故 C 错误; D、由安培定则与左手定则可知,若 a 接负极,b 接正极,e 接负极,f 接正极,L 所受安培力 向左,则 L 向左滑动,故 D 正确; 故选 BD. 点评: 熟练应用安培定则与左手定则即可正确解题,本题难度不大,是一道基础题. 13.如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源 1 与电源 2 的路端电压随输出电流的变化的特性图线, 曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源 1、电源 2 单独连接,则下 列说法正确的是( )

A.电源 1 与电源 2 的内阻之比是 11:7 B.电源 1 与电源 2 的电动势之比是 1:1 C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是 1:2 D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是 1:2 考点: 电源的电动势和内阻;电功、电功率. 专题: 恒定电流专题.

分析: 根据电源的外特性曲线 U﹣I 图线,可求出电动势和内阻;根据灯泡伏安特性曲线与 电源外特性曲线交点确定灯泡与电源连接时工作电压与电流,即可求出功率与灯泡电阻. 解答: 解:A、根据电源 U﹣I 图线,r1= ,r2= ,则 r1:r2=11:7,故 A 正确.

B、E1=E2=10V,故 B 正确 C、D、灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态 则 U1=3v,I1=5A,P1=15W,R1= Ω U2=5V,I2=6A,P2=30W,R2= Ω P1:P2=1:2,R1:R2=18:25 故 C 正确,D 错误 故选 ABC 点评: 本题关键在于对电源外特性曲线、灯泡伏安特性曲线的理解, 14.如图质量为 m、带电量为+q 的带电粒子,以初速度 υ0 垂直进入相互正交场强为 E 的匀强 电场和磁感应强度为 B 匀强磁场中,从 P 点离开该区域,此时侧向位移为 y,粒子重力不计, 则( )

A.粒子在 P 点所受的电场力一定比磁场力大 B.粒子在 P 点的加速度为 C.粒子在 P 点的为动能为 mv0 +qyE D.粒子在 P 点的动能为 By
2

考点: 带电粒子在混合场中的运动;牛顿第二定律;功能关系. 专题: 带电粒子在复合场中的运动专题. 分析: 粒子在混合场中受电场力、洛伦兹力作用,其中电场力恒定、洛伦兹力不做功但其 大小和方向是变化的,由轨迹可知粒子做曲线运动,可利用分解的观点或动能定理求解相关 的问题. 解答: 解:A、由轨迹可知,粒子初始时所受电场力大于磁场力,到 p 点时,速度会增加, 所受磁场力会增加而电场力不变,故电场力不一定比磁场力大,故 A 错误; B、由题意,粒子开始时受到电场力和洛伦兹力的作用,加速度为 a= 合力是不断变化的,没有恒定的加速度,故 B 错误; C、D、对于粒子运动到 p 的过程由动能定理得: Eqy= mv ﹣ m
2

,粒子所受

则粒子在 P 点的动能: mv =Eqy+ m
2

,故 C 正确,D 错误;

故选:C. 点评: 分析好粒子的受力情况,注意各个力的变化特点,建立粒子运动的情景,明确过程 中遵守的物理规律,对于单个粒子的运动用动能定理求解是比较方便的. 15.如图甲所示,某空间存在着足够大的匀强磁场,磁场沿水平方向.磁场中有 A、B 两个物 块叠放在一起,置于光滑水平面上.物块 A 带正电,物块 B 不带电且表面绝缘.在 t=0 时刻, 水平恒力 F 作用在物块 B 上,物块 A、B 由静止开始做加速度相同的运动.在物块 A、B 一 起运动的过程中,图乙反映的可能是( )

A.物块 A 所受洛伦兹力大小随时间 t 变化的关系 B.物块 A 对物块 B 的摩擦力大小随时间 t 变化的关系 C.物块 A 对物块 B 的压力大小随时间 t 变化的关系 D.物块 B 对地面压力大小随时间 t 变化的关系 考点: 洛仑兹力;物体的弹性和弹力. 分析: 对整体分析,运用牛顿第二定律得出加速度,判断出整体的运动规律,然后求出洛 伦兹力与时间的变化关系;运用隔离法求出 A 对 B 的摩擦力的大小、A 对 B 的压力大小. 解答: 解:A、物体由静止做匀加速运动,速度 v=at;故洛伦兹力:F=qvB=qBat,洛伦兹 力大小随时间 t 变化的应过原点,故 A 错误. B、物块 A 对物块 B 的摩擦力大小 f=mAa,所以 f 随时间 t 的变化保持不变,故 B 错误. C、A 受的支持力:N=mAg+qvB=mAg+qBat,故 C 正确. D、B 受地面的支持力:N′=(mA+mB)g+qBat,故 D 正确. 故选:CD. 点评: 解决本题的关键能够正确地进行受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,以及注意 整体法和隔离法的运用. 二、填空题(每题 3 分,共 6 分) 16.如图所示,质量为 m、带电荷量 q 的小球从 P 点静止释放,下落一段距离后进入正交的 匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向左,磁场方向垂直纸面向里,则小球在通过正交的电 场和磁场区域时的运动情况是( )

A.一定做曲线运动

B.轨迹一定是抛物线

C.可能做匀速直线运动 D.可能做匀加速直线运动 考点: 带电粒子在混合场中的运动. 专题: 带电粒子在复合场中的运动专题. 分析: 对小球受力分析后,得到合力的方向,根据曲线运动的条件进行判断. 解答: 解:A、小球进入两个极板之间时,受到向下的重力,水平向右的电场力和水平向左 的洛伦兹力,若电场力与洛伦兹力受力平衡,由于重力的作用,小球向下加速,速度变大, 洛伦兹力变大,洛伦兹力不会一直与电场力平衡,故合力一定会与速度不共线,故小球一定 做曲线运动,速度影响洛伦兹力变化,导致小球合力变化,则不可能做类平抛运动;故 A 正 确,B 错误; C、在下落过程中,重力与电场力不变,但洛伦兹力变化,导致合力也变化,则做变加速曲线 运动.故 CD 均错误; 故选:A. 点评: 本题关键要明确洛伦兹力会随速度的变化而变化,故合力会与速度方向不共线,粒 子一定做曲线运动. 17.水平绝缘杆 MN 套有质量为 m,电荷量为+q 的带电小球,小球与杆的动摩擦因数为 μ, 将该装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为 B,给小球一水平初速度 v0, 则小球的最终速度可能为 v0 和 0 .

考点: 带电粒子在匀强电场中的运动. 专题: 带电粒子在电场中的运动专题. 分析: 对小球受力分析,根据洛伦兹力与重力的大小关系,判断出小球的运动状态,即可 求得最终速度 解答: 解:当 qvB=mg 时,小球做匀速运动,最终速度为 v0 当 qvB>mg 时,小球做减速运动,当速度减到 v0,时,小球将做匀速运动, 当 qvB<mg 时,小球一直做减速运动,最终静止,故速度可能为 v0 和 0 故答案为:v0 和 0 点评: 本题主要考查了洛伦兹力与小球得速度有关,分清小球的运动过程及受力即可 三、论述?计算题(本题共 3 小题,共 34 分) 18. (10 分) (2013 秋?永泰县校级期末)用一根长 L=0.8m 的绝缘轻绳,吊一质量 m=1.0g 的 带电小球,放在磁感应强度 B=2.5T、方向如图所示的匀强磁场中.把小球拉到悬点的右侧, 轻绳刚好水平拉直,将小球由静止释放,小球便在垂直于磁场的竖直平面内摆动.当小球第 2 一次摆到最低点时,悬线的拉力恰好为 0.5mg(取重力加速度 g=10m/s ) .求: (1)小球带何种电荷?带电量为多少? (2)当小球第二次经过最低点时,悬线对小球的拉力多大?

考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力. 专题: 带电粒子在磁场中的运动专题. 分析: (1)根据动能定理,结合牛顿第二定律与左手定则,即可求解; (2)牛顿第二定律,结合向心力表达式,即可求解. 解答: 解: (1)设小球第一次到达最低点时速度为 v,则由动能定理可得:

在最低点根据牛顿第二定律得:

解得:q=2.5×10 C 根据左手定则可判断小球带负电 (2)根据机械能守恒可知,小球第二次到达最低点时速度小仍为 v,此时悬线对小球的拉力 为 F, 由牛顿第二定律得: 解得:F=5.5×10 N ﹣3 答: (1)小球带负种电荷,带电量为 2.5×10 C; ﹣2 (2)当小球第二次经过最低点时,悬线对小球的拉力 5.5×10 N. 点评: 考查牛顿第二定律、动能定律的应用,掌握左手定则与右手定则的区别,注意运用 动能定理时对过程的选取. 19. (12 分) (2011 秋?海淀区期末)如图甲所示,在水平地面上固定一对与水平面倾角为 α 的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为 l,两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源.将 一根质量为 m 的直导体棒 ab 放在两轨道上,且与两轨道垂直.已知轨道和导体棒的电阻及电 源的内电阻均不能忽略,通过导体棒的恒定电流大小为 I,方向由 a 到 b,图乙为图甲沿 a→b 方向观察的平面图.若重力加速度为 g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒 在轨道上保持静止. (1)请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图; (2)求出磁场对导体棒的安培力的大小; (3)如果改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感 应强度 B 的最小值的大小和方向.
﹣2

﹣3

考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;安培力. 专题: 共点力作用下物体平衡专题. 分析: (1)导体棒受到重力、轨道的支持力和磁场对导体棒的安培力,安培力方向由左手 定则判断,作出受力示意图. (2)根据共点力平衡条件求解磁场对导体棒的安培力的大小; (3)要使磁感应强度最小,则要求安培力最小,当安培力方向平行斜面向上时,安培力最小, 由平衡条件和 F=BIL 公式求解磁感应强度 B 的最小值. 解答: 解: (1)导体棒受到重力、轨道的支持力和磁场对导体棒的安培力,由左手定则判 断可知,安培力方向水平向右.作出受力示意图如图答﹣2 所示. (2)根据共点力平衡条件可知,磁场对导体棒的安培力的大小 F=mgtanα (3)要使磁感应强度最小,则要求安培力最小.根据受力情况可知,最小安培力 Fmin=mgsinα,方向平行于轨道斜向上 所以最小磁感应强度 Bmin= 根据左手定则可判断出,此时的磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上. 答: (1)画出导体棒受力的示意图如图所示; (2)磁场对导体棒的安培力的大小是 mgtanα; (3)匀强磁场磁感应强度 B 的最小值的大小是 ,方向为垂直轨道平面斜向上.

点评: 本题是通电导体在磁场中平衡的问题,分析受力情况是解答的基础,关键是判断安 培力的方向. 20. (12 分) (2014 秋?临泉县校级期末)如图所示,PQ 和 MN 为水平平行放置的金属导轨, 相距 L=1m.P、M 间接有一个电动势为 E=6V、内阻为 r=1Ω 的电源和一只滑动变阻器,导体 棒 ab 跨放在导轨上,棒的质量为 m=0.2kg,棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连(绳与棒 垂直) ,物体的质量为 M=0.3kg.棒与导轨的动摩擦因数为 μ=0.5(设最大静摩擦力与滑动摩 2 擦力相等, 导轨与棒的电阻不计, g 取 10m/s ) , 匀强磁场的磁感应强度 B=2T, 方向竖直向下. 求 为了使物体保持静止,滑动变阻器连入电路的阻值的范围.

考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;安培力. 分析: 分析导体棒的受力情况,当棒刚要向右滑动时,轨道对棒的静摩擦力向左达到最大, 此时导体棒所受的安培力最小,电路中电流最小,根据平衡条件和安培力公式求出电路中电 流的最大值,由欧姆定律得到滑动变阻器连入电路电阻的最大值; 当棒刚要向左滑动时,轨道对棒的静摩擦力向右达到最大,此时导体棒所受的安培力最大, 电路中电流最大,根据平衡条件和安培力公式求出电路中电流的最大值,由欧姆定律得到滑 动变阻器连入电路电阻的最小值;即可得到变阻器接入电路的电阻范围,再选择. 解答: 解:导体棒刚要向右滑动时,BI1L+μmg=Mg, 根据闭合电路欧姆定律,E=I1(R1+r) 代入数据,解得 R1=5Ω 导体棒刚要向左滑动时,BI2L=μmg+Mg 根据闭合电路欧姆定律,E=I2(R2+r) 代入数据,解得 R2=2Ω 所以滑动变阻器连入电路的阻值的范围为 2Ω≤R≤5Ω 答:滑动变阻器连入电路的阻值的范围为 2Ω≤R≤5Ω. 点评: 本题是力平衡问题中极值问题,解题关键要根据平衡条件和欧姆定律求出变阻器接 入电路的阻值范围.


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