20xx年春人教版物理選修3-1綜合能力測(cè)試 (文件)
【正文】 者左邊穿出磁場(chǎng)，依 據(jù)題意， 粒子打在板上的臨界狀態(tài)，如圖所示， 即從板左邊 B點(diǎn)或者右邊 A點(diǎn)穿出磁場(chǎng)。后又撤去電場(chǎng)，在 ABC所在空間加水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，再次讓物塊 m從 A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，結(jié)果物塊沿斜面滑下并在水平面上的 D″ 點(diǎn)停下來(lái)。 當(dāng)加磁場(chǎng)時(shí)，由左手定則知物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)斜面及地面的正壓力減小，又洛倫茲力不做功，所以可判斷 C項(xiàng)正確。 又 RVRx＝ 5103100 ＝ 50，滿足電流表外接的要求， ∴ 電流表應(yīng)外接。 12． (9分 )在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的 實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材： A．待測(cè)干電池 (電動(dòng)勢(shì)約為 ，內(nèi)阻小于 ) B．電流表 G(滿偏電流 Ig＝ 3mA，內(nèi)阻 Rg＝ 10Ω) C．電流表 A(0～ ，內(nèi)阻 ) D．滑動(dòng)變阻器 R1(0～ 20Ω ， 10A) E．滑動(dòng)變阻器 R2(0～ 200Ω ， 1A) F．定值電阻 R0(990Ω) G．開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干 (1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒(méi)有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了圖甲中的 a、 b兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路。 (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知電流表 G的讀數(shù)乘以 (10＋ 990)Ω ，即為電路的路端電壓，所以圖線在縱軸上的截距乘以 (10＋ 990)Ω ，可得電源電動(dòng)勢(shì) E＝ 10 － 31000V ＝ ；從圖線上取兩點(diǎn)得電池的內(nèi)阻 r＝ －－ 31000－ Ω ＝ 。若將電荷量均為 q＝＋ 10 － 6C的兩點(diǎn)電荷分別固定在 A、 B點(diǎn)，已知靜電力常量 k＝ 10 9N電源電動(dòng)勢(shì) E＝ 24V，內(nèi)電阻 r＝ 1Ω ，電阻 R＝ 15Ω.閉合開(kāi)關(guān) S，待電路穩(wěn)定后，在兩板之間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)．在 A板上有一個(gè)小孔 k，一個(gè)帶電荷量為 q＝＋ 110 － 2C、質(zhì)量為 m＝ 210 － 2kg的粒子 P由 A板上方高 h＝ 10cm處的 O點(diǎn)自由下落，從 k孔進(jìn)入電場(chǎng)并打在 B板上 k′ 點(diǎn)處。 15． (11分 )(江蘇揚(yáng)州市 2021～ 2021學(xué)年高二上學(xué)期聯(lián)考 )如圖所示，大量質(zhì)量為 m、電荷量為＋ q的粒子，從靜止開(kāi)始經(jīng)極板 A、 B間加速后，沿中心線方向陸續(xù)進(jìn)入平行極板 C、D間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后進(jìn)入右側(cè)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后從磁場(chǎng)左邊界飛出。 (3)設(shè)粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度為 v0，離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度為 v，速度 v的偏向角為 θ ，在磁場(chǎng)中軌道半徑為 r粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng) 時(shí)， vcosθ ＝ v0 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中： qvB＝ mv2r 粒子進(jìn)出磁場(chǎng)位置之間的距離 h＝ 2rcosθ 由以上各式解得 h＝ 2mv0qB ＝ 2 2mqU0qB 說(shuō)明：該結(jié)果與偏轉(zhuǎn)電壓 U無(wú)關(guān) 16． (12分 )(鄭州市 2021～ 2021學(xué)年高二上學(xué)期期中五校聯(lián)考 )如圖，豎直平面坐標(biāo)系xOy的第一象限，有垂直 xOy面向外的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，大小分別為 B和 E；第四象限有垂直 xOy 面向里的水平勻強(qiáng)電場(chǎng) (圖中未畫(huà)出 )，大小也為 E；第三象限內(nèi)有一 絕緣光滑豎直放置的半徑為 R的半圓軌道，軌道最高點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn) O相切，最低點(diǎn)與絕緣光滑水平面相切于 N。 (2)設(shè) 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度為 v、軌道半徑為 r，由洛倫茲力提供向心力得： qBv＝ mv2r 小球恰能通過(guò)半圓軌道的最高點(diǎn)并沿軌道運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)滿足： mg＝ mv2R 由以上各式得： r＝ m gRqB 即： PO的最小距離為： y＝ 2r＝ 2EB Rg (3)小球由 O運(yùn)動(dòng)到 N的過(guò)程中，設(shè)到達(dá) N點(diǎn)的速度為 vN，由機(jī)械能守恒得： mg2R＝ 12mv2N－ 12mv2 由以上各式解得： vN＝ 5gR 小球從 N點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域后，在絕緣光滑水平面上作類平拋運(yùn)動(dòng)。 (1)判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量； (2)P距坐標(biāo)原點(diǎn) O至少多高； (3)若該小球以滿足 (2)中 OP 最小值的位置和對(duì)應(yīng)速度進(jìn)入第一象限，通過(guò) N點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)
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