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1、1 2014 级 物理 寒假作业 三 姓名 班级 成绩 一 选择题 1 以下说法正确的是 A 由 q F E可知此场中某点的电场强度E与 F 成正比 B 由公式 q EP 可知电场中某点的电势 与q 成反比 C 由 Uab Ed可知 匀强电场中任意两点a b 间距离越大 则两点间的电势差也一定越 大 D 公式 C Q U为电容的定义式 电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关 2 关于电流 电流强度的下列说法中 正确的是 A 电流是电荷运动形成的 B 电荷运动的方向就是电流的方向 C 同一段串联电路中 相同时间内通过各不同截面处的电量一定相等 D 电流强度有大小又有方向 是矢量 3 回旋
2、加速器是加速带电粒子的装置 其核心部分是分别与高频交流电源两极相 连接的两个D形金属盒 两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场 使粒子在 通过狭缝时都能得到加速 两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中 如图 所示 要增大带电粒子射出时的动能 则下列说法中正确的是 A 减小磁场的磁感应强度B 增大匀强电场间的加速电压 C 增大 D形金属盒的半径D 减小狭缝间的距离 4 如图 是某电场中的一条直电场线 一电子 重力不计 从a 点由静止释放 它将沿 直线向 b 点运动 则可判断 A 该电场一定是匀强电场 B 两点的电势 a一定低于 b C 电子具有的电势能EPa一定小于EPb D 场强Ea一定小于Eb
3、 5 一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域 穿出电场后接着又 进入匀强磁场区域 设电场和磁场区域有明确的分界线 且分界线与电场强度方向平行 如图 3 6 23 中的虚线所示 在下图所示的几种情况中 可能出现的是 6 如图所示 当滑动变阻器滑动触头向左滑动时 灯泡的亮度将 A 都变亮B 都变暗 C A B变暗 C变亮D A B变亮 C变暗 7 如右图所示 ab是一弯管 其中心线是半径为R的一段圆弧 将它置于一给定的匀强磁 场中 磁场方向垂直于圆弧所在平面 并且指向纸外 有一束粒子对准a端射入弯管 粒子有不同的质量 不同的速度 但都是一价正离子 A 只有速度v大小一定的粒子可
4、以沿中心线通过弯管 B 只有质量m大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 a b 图 2 C 只有质量m与速度v的乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 D 只有动能Ek大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管 8 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小 有位同学利用 压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置 其工作原理如 图 7 a 所示 将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上 中间放置一个绝缘重球 小车向右做直线运动过程中 电 流表示数如图6 b 所示 下列判断正确的是 A 从 t1到 t2时间内 小车做匀速直线运动 B 从 t1到 t2时间内 小车做匀加速直线运动 C 从 t2到 t3时间内 小车做匀速直
5、线运动 D 从 t2到 t3时间内 小车做匀加速直线运动 9 如图所示的天平可用采测定磁感强度 天平的右臂下面挂有一个矩形线圈 宽为l 共N 匝 线圈的下部悬在匀强磁场中 磁场方向垂直纸面 当线圈中通有电流I 方向如图 时 在天平左 右两边加上质量各为m1 m2的砝码 天平平衡 当电流反向 大小不变 时 右边再加上质量为m的砝码后 天平重新平衡 由此可知 A 磁感强度的方向垂直纸面向里 大小为 NIl gmm 21 B 磁感强度的方向垂直纸面向里 大小为 NIl mg 2 C 磁感强度的方向垂直纸面向外 大小为 NIl gmm 21 D 磁感强度的方向垂直纸面 向外 大小为 NIl mg 2
6、10 如图所示 实线为方向未知的三条电场线 a b两带电粒子从电场中的O点以相同的 初速度飞入 仅在电场力作用下 两粒子的运动轨迹如图中虚线所示 则 A a一定带正电 b一定带负电B a的加速度增大 b的加速度减小 C a的电势能减小 b的电势能增大D a和b的动能一定都增大 二 实验题 11 某同学要用伏安法测如图所示手机锂电池的实际电动势和内 电阻 锂电池内阻约为几欧 实验时 1 从下列备用器材中选择合适的器材 并且要得到较高的精确 度 那么以下备用器材中 电压表应选用 电流表应 选用 滑动变阻器应选用 用序号字母表示 A 电压表 0 3V 内阻约10k B 电压表 0 15V 内阻约20
7、k C 电流表 0 0 6A 内阻约1 D 电流表 0 3A 内阻约0 4 E 滑动变阻器 20 2A F 滑动变阻器 100 2A G 干电池一节还有开关 导线 2 在方框内画出实验电路原理图 12 在测定金属电阻率的实验中 金属导线长约0 8m 直径小于1mm 电阻在 5 左右 实验主要步骤如下 用毫米刻度尺测量金属导线的长度 测3 次 求出平均长度L 在金属导线的3 个不同位置用螺旋测微器测量直径 求出平均值d 其中一次示数如图所 3 示 金属丝的直径为 mm 用伏安法测量金属导线的电阻R 所用电流表量程0 6A 内阻约几欧 电压表量程3V 内阻约几千欧 实验电路中电压表 和电流表的接法
8、有以下甲 乙两种 其中误差较小的是 用以上 测量值 R L d 得到该金属电阻 率的表达式为 13 某同学用0 6A 量程的电流表 内 阻约几欧 3V 量程的电压表 内阻约几千欧 电源 电动势为6V 滑动变阻器 阻 值 0 20 研究标有 3V 0 3A 字样的小电珠的伏安特性曲线 实验中得到几组U 和I的数据如下表 编号1 2 3 4 5 6 7 8 U V 0 20 0 60 1 00 1 40 1 80 2 20 2 60 3 00 I A 0 020 0 060 0 100 0 140 0 170 0 190 0 200 0 205 1 用笔画线代替导线将实物连接成实验电路 2 在方格
9、纸内画出I U图线 根据图线可知小电珠的电阻随温度升高而 3 小电珠工作电压为3V时 测得实际电功率为 W 三 计算题 14 如图所示 A B是 条电场线上的两点 t 0 时刻从A点释放一初速为零的电子 电子 仅在电场力作用下 沿直线从A运动到B 其速度随时间变化的规律如图所示 t 2s 时 到达B点速度大小为10m s 已知电子质量为m 电荷量大小为e 求 1 A点的场强的大小和方向 2 AB间的电势差UAB 4 15 如图 虚线内为高温超导限流器 它由超导部件R1和限流电阻R2并联组成 超导部件 R1有一个超导临界电流Ic 当通过限流器的电流I Ic时 超导体将失去超导作用 从超 导态 电
10、阻为零 R1 0 转为正常态 一个纯电阻 阻值R1 3 以此来限制电力系统 的故障电流 已知该超导部件R1的临界电流Ic 1 2A 限流电阻R2 6 小灯泡上标有 6V 6W 字样 电源电动势E 8V 原来电路正常工作 超导部件R1处于超导态 灯泡正常 发光 求 1 电源内阻 2 若灯泡L短路 则通过R2的电流是多大 16 质谱仪原理如图3 6 31 所示 a为粒子加速器 电压为U1 b为速度选择器 磁场与 电场正交 磁感应强度为B1 板间距离为d c为偏转分离器 磁感应强度为B2 今有一 质量为m 电荷量为e的正电子 不计重力 经加速后 该粒子恰能通过速度选择器 粒 子进入分离器后做半径为R
11、的匀速圆周运动 求 1 粒子的速度v为多少 2 速度选择器的电压U2为多少 3 粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大 17 如图3 6 30 所示 在x轴上方有磁感应强度大小为B 方向垂直纸面向里的匀强磁 场 x轴下方有磁感应强度大小为B 2 方向垂直纸面向外的匀强磁场 一质量为m 电 荷量为 q的带电粒子 不计重力 从x轴上O点以速度v0垂直x轴向 上射出 求 1 射出之后经多长时间粒子第二次到达x轴 2 粒子第二次到达x轴时离O点的距离 5 高埂中学 2014 级 物理寒假作业 二 答案 一 选择题 1 答案 D 2 答案 C 3 答案 选C 详解 回旋加速器工作时 带电粒子在匀强
12、磁场中做匀速圆周运动 由qvB m v 2 r 得v qBr m 带电粒子射出时的动能Ek 1 2mv 2 q 2B2r2 2m 因此增大磁场的磁感应强度或者增大D形 金属盒的半径 都能增大带电粒子射出时的动能 4 答案 B 5 解析 选AD A C 选项中粒子在电场中向下偏转 所以粒子带正电 再进入磁场后 A 图中粒子应逆时针转 正确 C图中粒子应顺时针转 错误 同理可以判断B错 D对 6 D 7 答案 C 解析 因为粒子能通过弯管要有一定的半径 其半径r R 所以r R mv qB 由粒子的q B 都相同 则只有当mv一定时 粒子才能通过弯管 8 答案 D 9 答案 B 10 D 二 实验
13、题 11 1 A 1 分 C 1 分 E 1 分 2 如图 3 分 12 0 260 0 262 2 分 乙 2 分 L Rd 4 2 2 分 13 1 实验电路如图 4 分 2 增大 1分 3 0 615 0 63 1 分 三 计算题 14 解 1 由图象知电子做匀加速运动 加速度为 t v a 5m s 2 由eE ma 得 5m E e 场强沿BA方向 2 从A到B有 21 2 AB eUmv 6 得 50 AB m U e 15 解 1 由E UL Ir 且I L U P 1A 得 r 2 2 灯泡短路后 如果R1不失超 则 r E I 4A 因 c II故超导体失超 此时干路电流 E
14、 I Rr 总 并 流过R2的电流为I2 22 IRI R 并总 得 2 2 3 IA 16 解析 根据动能定理可求出速度v 根据电场力和洛伦兹力相等可得到U2 再根据电子 在磁场中做匀速圆周运动的知识可求得半径R 1 在a中 正电子被加速电场U加速 由动能定理有eU1 1 2mv 2 得 v 2eU1 m 2 在b中 正电子受到的电场力和洛伦兹力大小相等 即eU 2 d evB1 代入v值 得U2 B1d 2eU1 m 3 在c中 正电子受洛伦兹力作用而做圆周运动 回转半径 R mv eB2 1 B2 2mU1 e 17 解析 粒子射出后受洛伦兹力做匀速圆周运动 运动半个圆周后第一次到达x轴 以向 下的速度v0进入下方磁场 又运动半个圆周后第二次到达x轴 如图所示 1 由牛顿第二定律有 qv0B m v 2 0 r T 2 r v0 得T1 2 m qB T2 4 m qB 粒子第二次到达x轴需时间t 1 2T 1 1 2T 2 3 m qB 2 由 式可知r1 mv0 qB r2 2mv0 qB 粒子第二次到达x轴时离O点的距离 s 2r1 2r2 6mv 0 qB
