周宣興
一、選擇題(共10題,每小題5分,共50分)
1.如圖,豎直光滑圓環(huán)放在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一質(zhì)量為m的帶電小球套在環(huán)上,現(xiàn)將小球由a靜止釋放,沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,由此可知,小球在b點(diǎn)時(shí)()
A. 加速度為零 B.機(jī)械能最大
C. 電勢(shì)能最大 D. 動(dòng)能最大
4. 如圖,線框放在有左界磁場(chǎng)中,在水平恒力F的作用下,由靜止開始向左運(yùn)動(dòng),一直到被拉出磁場(chǎng),在此過(guò)程中,線框速度逐漸增大,則線框中電流大小隨時(shí)間變化可能的是()
5. 將等量正負(fù)電荷放置如圖所示,兩電荷關(guān)于AB對(duì)稱,要使圓心O處的場(chǎng)強(qiáng)為零,可在圓周上再放置一個(gè)帶適當(dāng)電荷量的正點(diǎn)電荷Q,則應(yīng)該將該點(diǎn)電荷放在()
A. A點(diǎn) B. B點(diǎn) C. C點(diǎn) D.D點(diǎn)
6. 某歐姆表的電阻刻度是按電池電動(dòng)勢(shì)為1.5 V標(biāo)度的,滿偏時(shí)的電流Ig=10 mA。當(dāng)電池電動(dòng)勢(shì)下降為1.2 V時(shí),測(cè)某電阻的阻值為350 Ω,則這個(gè)電阻的實(shí)際阻值是()
A. 250 ΩB. 280 ΩC. 300 ΩD. 350 Ω
7.兩金屬板間存在如圖所示的磁場(chǎng)與電場(chǎng), 帶電液滴a沿垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向進(jìn)入板間后恰在水平方向做直線運(yùn)動(dòng)。在它正前方有一個(gè)靜止的小絕緣支架上放有不帶電的液滴b。兩者發(fā)生正碰, 在極短時(shí)間內(nèi)復(fù)合在一起形成一新粒子c。若不計(jì)支架對(duì)液滴的水平作用力, 則液滴c離開支架后()
A. 一定做曲線運(yùn)動(dòng) B. 可能做直線運(yùn)動(dòng)
C. 可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng) D. 電場(chǎng)力對(duì)它做正功
8.如圖所示,在屏MN上方有大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),P為屏上一小孔,PC與MN垂直。一群質(zhì)量為m,帶電荷量為-q的粒子(不計(jì)重力)以大小相同的速度v從P沿垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng),粒子入射方向在α角內(nèi),則在屏上MN被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度為()
9. 如圖所示,甲、乙兩個(gè)完全相同的銅環(huán)可繞光滑固定軸OO′旋轉(zhuǎn),將兩環(huán)分別放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同但方向不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,由于受到瞬時(shí)外力的作用兩環(huán)同時(shí)以相同的角速度開始轉(zhuǎn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,下列判斷中正確的是()
A.甲環(huán)可能停止轉(zhuǎn)動(dòng)
B. 乙環(huán)可能停止轉(zhuǎn)動(dòng)
C.兩環(huán)可能都停止轉(zhuǎn)動(dòng)
D. 兩環(huán)可能都未停止轉(zhuǎn)動(dòng)
A. 0~1 s ab,cd兩導(dǎo)線相互排斥
B. 1~2 s ab,cd兩導(dǎo)線相互吸引
C. 2~3 s ab,cd兩導(dǎo)線相互吸引
D. 3~4 s ab,cd 兩導(dǎo)線相互排斥
二、填空題(共兩題,第11題6分, 第12題11分,共17分)
11. 兩根光滑的金屬導(dǎo)軌,平行放置在傾角為α的斜面上,導(dǎo)軌的左端接有電阻R,導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì),斜面處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上。質(zhì)量為m,電阻可忽略不計(jì)的金屬棒ab在沿著斜面與金屬棒垂直的拉力F作用下沿導(dǎo)軌上滑,并上升h高度,在這個(gè)過(guò)程中:
(1)恒力F與安培力的合力做的功等于_________。
(2)作用在金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于
________________。
(3)恒力F與重力的合力所做的功等于__________。
以上空格中填入以下其中一項(xiàng)或幾項(xiàng)之和(填所給符號(hào))。
12. 現(xiàn)有一塊59C2型的小量程電流表G(表頭),滿偏電流為50 μA,內(nèi)阻約為800~850 Ω,把它改裝成1 mA、10 mA的兩量程電流表??晒┻x擇的器材有:
A. 滑動(dòng)變阻器R1,最大阻值20 Ω;滑動(dòng)變阻器R2,最大阻值100 kΩ
B. 電阻箱R′,最大阻值9 999 Ω;定值電阻R0,阻值1 kΩ
C. 電池E1,電動(dòng)勢(shì)1.5 V;電池E2,電動(dòng)勢(shì)3.0 V;電池E3,電動(dòng)勢(shì)4.5 V(所有電池內(nèi)阻均不計(jì))
(1)采用如圖1所示電路測(cè)量表頭的內(nèi)阻,為提高測(cè)量精確度,選用的滑動(dòng)變阻器為________;選用的電池為________。
(2)將G改裝成兩量程電流表?,F(xiàn)有兩種備選電路,如圖2和圖3,則圖______為合理電路,另一電路不合理的理由是____________________________________。
(3)將改裝后的電流表與標(biāo)準(zhǔn)電流表逐格進(jìn)行核對(duì)(僅核對(duì)1 mA量程),畫出所用電路圖,圖中待核對(duì)的電流表符號(hào)用A′來(lái)表示。
三、計(jì)算題(共三題, 第13題11分, 第14題10分, 第15題12分, 共33分)
13. 如圖所示,虛線MN是一垂直紙面的平面與紙面的交線,在平面右側(cè)的半空間存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向外。O是MN上的一點(diǎn),從O點(diǎn)可以向磁場(chǎng)發(fā)射電荷量為+q、質(zhì)量為m、速率為v的粒子,粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度可為紙面內(nèi)各個(gè)方向。已知先后射入的兩個(gè)粒子恰好在磁場(chǎng)中給定的P點(diǎn)相遇,P到O的距離為L(zhǎng),不計(jì)重力及粒子間的相互作用。求:
(1)所考察的粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑。
(2)這兩個(gè)粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)的時(shí)間間隔。
14. 如圖所示,一正方形光滑豎直放置的絕緣木板,邊長(zhǎng)為L(zhǎng),處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中和水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,電場(chǎng)強(qiáng)度為E 且E=mg/q。一電荷量為+q,質(zhì)量為m的粒子從木板前方左邊一半處,緊貼木板且以速度v0(大小未知)射入,速度方向與水平方向成45°,且粒子恰好從板的右上角頂點(diǎn)射出,求v0的大小。
15. 如圖所示,已知一豎直光滑導(dǎo)軌,其寬為0.5 m,并且在導(dǎo)軌上放一導(dǎo)體棒AB,導(dǎo)體棒的電阻不計(jì),導(dǎo)體棒質(zhì)量為0.1 kg,在導(dǎo)軌上還接有燈泡,電動(dòng)機(jī)M,電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為1 Ω。整個(gè)裝置處在一向里的磁場(chǎng)中,B=1 T,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電壓為10 V,燈泡電阻為10 Ω,導(dǎo)體棒由靜止釋放,到10 s時(shí),導(dǎo)體棒的速度大小為20 m/s電動(dòng)機(jī)和燈泡都恰好正常工作且以后都正常工作。g=10 m/s2。求:
(1)燈泡的額定功率。
(2)假設(shè)該電動(dòng)機(jī)豎直吊起一質(zhì)量為1 kg的物體上升, 求物體吊起的速度。
(3)求從開始到15 s時(shí)通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量。