【正文】 角）和正 y軸為界，在 x＜ 0的區(qū)域建立勻強電場，方向水平向左，場強大小 E=2V/m；以直線 OM和正 x軸為界，在 y＜ 0的區(qū)域建立垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度 B=．一不計重力的帶 負電微粒，從坐標原點 O沿 y軸負方向以 v0=210 3m/s的初速度射入磁場．已知微粒的比荷為 =510 4C/kg，求： （ 1）粒子經(jīng)過 圓弧第一次經(jīng)過磁場邊界時的位置坐標； （ 2）粒子在磁場區(qū)域運動的總時間； （ 3）粒子最終將從電場區(qū)域 D點離開電場，則 D點離 O點的距離是多少？ 【考點】 帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子 在勻強電場中的運動． 【專題】 帶電粒子在磁場中的運動專題． 【分析】 （ 1）粒子做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律，求出運動的半徑，從而即可求解； （ 2）根據(jù)圓周運動的周期公式，可求出在磁場中總時間； （ 3）粒子做類平拋運動，將其運動分解，運用運動學公式與牛頓第二定律，即可求解． 【解答】 解：（ 1）微粒帶負電，從 O點射入磁場，沿順時針方向做圓周運動，軌跡如圖． 第一次經(jīng)過磁場邊界上的 A點 由 ， 得 ， 所以， A點坐標為（﹣ ，﹣ ）． （ 2）設微粒在磁場中做圓周運動的周期為 T，則 ， 其中 代入數(shù)據(jù)解得： T=10 ﹣ 3s 所以 t=10 ﹣ 3s． （ 3）微粒從 C點沿 y軸正方向進入電場，做類平拋運動，則 由牛頓第二定律， qE=ma △y=v 0t1 代入數(shù)據(jù)解得： △y=8m y=△y ﹣ 2r=8﹣ 2= m 即：離開電磁場時距 O點的距離為 ． 答：（ 1）粒子經(jīng)過 圓弧第一次經(jīng)過磁場邊界時的位置坐標為（﹣ ，﹣ ）； （ 2）粒子在磁場區(qū)域運動的總時間 10 ﹣ 3s； （ 3）粒子最終將從電場區(qū)域 D點離開電場，則 D點離 O點的距離是 ． 【點評】 考查牛頓第二定律在勻速圓周運動中、類平拋運動中的應用，并根據(jù)運動的合成與分解來解題，緊扣運動的時間相等性． 。 20212021 學年江蘇省宿遷市沭陽中學高二（上）期末物理模擬試卷 一、單項選擇題：本題共 6小題，每小題 3分，共計 18分．每小題只有一個選項符合題意． 1．下列說法中正確的是（ ） A．當穿過某個面的磁通量等于零時，該區(qū)域的磁感應強度一定為零 B．磁感應強度的方向一定與通電導線所受安培力方向、直導線方向都垂直 C．感應電流遵從楞次定律所描述的方向，這是能量守恒定律的必然結果 D．洛倫茲力不改變運動電荷的速度 2．如圖所示，電壓互感器、電流互感器可看成理想變壓器，已知電壓互感器原、副線圈匝數(shù)比是 1000： 1，電流互感器原、副線圈匝數(shù)比是 1： 200，電壓表讀數(shù)是 200V，電流表讀數(shù)是 ，則交流電路輸送電能的功率是（ ） A． 310 2W B． 610 4W C． 310 5W D． 610 7W 3．如圖所示電路中，電源電壓 u=311sin100πt （ V）， A、 B間接有 “220V 440W” 的電暖寶、“220V 220W” 的抽油煙機、交流電壓表及保險絲．下列說法正確的是（ ） A．交流電壓表的示數(shù)為 311V B．電路要正常工作，保險絲的額定電流不能小于 3 A C．電暖寶發(fā)熱功率是抽油煙機發(fā)熱功率的 2倍 D． 1min抽油煙機消耗的電能為 10 4J 4．某同學設計的散熱排風控制電路如圖所示， M為排風扇， R0是半導體熱敏電阻，其阻值隨溫度升高而減小， R是可變電阻．控制開關電路具有下列特性：當 A點電勢 φ A＜ φ 0時，控制開關處于斷路狀態(tài)；當 φ A≥φ 0時，控制開關接通電路， M開始運轉．下列說法中正確的是（ ） A．環(huán)境溫度升高時， A點電勢升高 B．可變電阻 R 阻值調(diào)大時， A點電勢降低 C．可變電阻 R 阻值調(diào)大時，排風扇開始工作的臨界溫度升高 D．若用金屬熱電阻代替半導體熱敏電阻，電路仍能正常工作 5．如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器通道中心線的半徑為 R，通道內(nèi)均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為 E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應強度大小為 B、方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為 m、電荷量為 q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加 速后沿中心線通過靜電分析器，由 P點垂直邊界進入磁分析器，最終打到膠片上的 Q點．不計粒子重力．下列說法正確的是（ ） A．極板 M比極板 N電勢高 B．加速電場的電壓 U=ER C．兩點間距 PQ=2B D．若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點，則該群離子具有相同的電量 6．如圖所示，兩根長直導線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的 M、 N兩小孔中， O為 M、 N連線中點，連線上 a、 b兩點關于 O點對 稱；導線均通有大小相等、方向向上的電流；已知長直導線在周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應強度 B=k ，式中 k是常數(shù)、 I是導線中電流、 r為點到導線的距離；一帶正電的小球以初速度 v0從 a點出發(fā)沿連線運動到 b點．關于上述過程，下列說法正確的是（ ） A．小球一直做勻速直線運動 B．小球先做加速運動后做減速運動 C．小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃? D．小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大 二、多項選擇題：本題共 4小題， 每小題 4分，共計 16分．每小題有多個選項符合題意，全部選對的得 4分，選對但不全的得 2分，選錯或不答的得 0分． 7．如圖所示，有一臺交流發(fā)電機 E，通過理想升壓變壓器 T1和理想降壓變壓器 T2向遠處用戶供電，輸電線的總電阻為 R． T1的輸入電壓和輸入功率分別為 U1和 P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為 U2和 P2； T2的輸入電壓和輸入功率分別為 U3和 P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為 U4和 P4．設 T1的輸入電壓 U1一定，當用戶消耗的電功率變大時，有（ ） A． U2減小， U4變大 B． U2不變， U3變小 C． P1變小， P2變小 D． P2變大， P3變大 8．利用霍爾效應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領域．如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度 B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流 I， C、D兩側面會形成電勢差 UCD，下列說法中正確的是（ ） A．電勢差 UCD僅與材料有關 B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢差 UCD＜ 0 C．僅增大磁感應強度時，電勢差 UCD變大 D．在測定地球 赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持水平 9．如圖所示，用電流傳感器研究自感現(xiàn)象．電源內(nèi)阻不可忽略，線圈的自感系數(shù)較大，其直流電阻小于電阻 R的阻值． t=0時刻閉合開關 S，電路穩(wěn)定后， t1時刻斷開 S，電流傳感器連接計算機分別描繪了整個過程線圈中的電流 IL和電阻中的電流 IR隨時間 t變化的圖象．下列圖象中可能正確的是（ ） A． B． C． D． 10．如圖甲所示，一個理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比 n1： n2=2： 1，副線圈兩端接三條支路，每條支路上都接有一只燈泡，電路中 L為電感線圈、 C為電容器、 R為定值電阻．當原線圈兩端接有如圖乙所示的交流電時，三只燈泡都能發(fā)光．如果加在原線圈兩端的交流電電壓的最大值保持不變，而將其頻率變?yōu)樵瓉淼?3倍，與改變前相比，下列說法中正確的有（ ） A．副線圈兩端的電壓仍為 18V B．燈泡 Ⅰ 變亮 C．燈泡 Ⅱ 變亮 D．燈泡 Ⅲ 變亮 三、本題共 2題，共計 18分．請將解答填寫在試卷相應的位置． 11．（ 10分）（ 2021?鎮(zhèn)江二模）某同學為測量電源電動勢并研究不同負載下電源輸出功率，設計了如圖 1所示電路，測量數(shù)據(jù)如下表所示： U/V I/V （ 1）請在給出的直角坐標系中畫出 U﹣ I圖象（圖 2）． （ 2）根據(jù)圖線求得該電源 的電動勢 E= V，內(nèi)電阻 r= Ω ； （ 3）根據(jù) U﹣ I的圖線，電流 I=，電源的輸出功率 P 測 =_ W；如果考慮電表內(nèi)阻對電路的影響，則電源實際輸出功率 P 實 P 測（選填 “ 大于 ” 、 “ 小于 ”或 “ 等于 ” ）． 12．有一金屬電阻絲的阻值約為 20Ω ，現(xiàn)用以下實驗器材測量其電阻率： A．電壓表 V1（量程 0～ 15V，內(nèi)阻約 15kΩ ） B．電壓表 V2（量程 0～ 3V，內(nèi)阻約 3kΩ ） C．電流表 A1 （量程為 0～ ，內(nèi)阻約為 ） D．電流表 A2