北京市海淀區(qū)20xx屆高三物理上學期期末考試新人教版(編輯修改稿)
2025-01-04 04:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)據(jù) ，并計算得出實驗結果。 這個實驗方案在測量原理上的主要缺點是 。 三、本題包括 6小題 ， 共 55分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。 13． （ 8分） 如圖 16所示，長為 l的絕緣細線一端懸于 O點，另一端系一質(zhì)量為 m、電荷量為 q的小球?，F(xiàn)將此裝置放在水平向右的勻強電場中，小球靜止在 A點 ，此 時細線與豎直方向成 37?角。重力加速度為 g， sin37?=， cos37?=。 （ 1）判斷小球的帶電性質(zhì)； （ 2） 求 該勻強電場的電場強度 E的大??； （ 3） 若將小球向左拉起至與 O點處于同一水平 高度 且 細繩剛好 張緊， 將小球 由靜止釋放， 求 小球運動到最低點時的速度大小。 14． （ 8 分） 如圖 17 所示的裝置放置在真空中，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子，金屬絲和豎直金屬板之間加以電壓 U1=2500V，發(fā)射出的電子被加速后，從 金屬板上的小孔 S射出。裝置右側有兩個相同的平行金屬極板水平正對放置，板長 l=，相距 d=2cm，兩極板間加以電壓 U2=200V的偏轉電場。從小孔 S射出的電子恰能沿平行于板面的方向由極板左端中間位置射入偏轉電場。已知電子的電荷量 e= 1019C，電子的質(zhì)量 m= 1030kg，設電子剛離開金屬絲時的速度為 0，忽略金屬極板邊緣對電場的影響，不計電子受到的重力。求： （ 1）電子射入偏轉電場時的動能 Ek； （ 2）電子射出偏轉電場時在豎直方向上的側移量 y； （ 3）電子在偏轉電場運動的過程中 電場力對它所做的功 W。 15． （ 9 分） 圖 18 為一個小型交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈 的面積為 S，共有 n圖 15 E S R 圖 16 E A 37? l O 金屬板 金屬絲 l d U2 U1 + S 圖 17 匝，線圈總電阻為 r，可繞與磁場方向垂直的固定對稱軸 OO?轉動；線圈處于磁感應強度為 B的勻強磁場中，線圈 在轉動時可以通過滑環(huán) K和電刷 L保持與外電路電阻 R的連接。 在外力作用下線圈以恒定的角速度 ω 繞軸 OO′ 勻速轉動。（不計 轉動軸及滑環(huán) 與電刷的摩擦） （ 1）推導發(fā)電機線圈產(chǎn)生感應電動勢最大值的表達式 Em=nBSω ； （ 2） 求 線圈 勻速 轉動過程中電流 表的示數(shù)； （ 3） 求 線圈速度轉動 N周過程中發(fā)電機 線 圈電阻 r產(chǎn)生的焦耳熱。 16． （ 10分） 如圖 19所示，在 水平向左、電場強度為 E的勻強電場中 ，豎直固定著一根足夠長的粗糙絕緣桿，桿上套著一個質(zhì)量為 m、 帶有電荷量 q的小 圓 環(huán) ，圓 環(huán)與 桿 間的動摩擦因數(shù)為 μ 。 （ 1） 由靜止 釋放圓 環(huán) ，圓 環(huán)沿桿下滑， 求圓 環(huán) 下滑過程中受到的摩擦力 f； （ 2）若在勻強電場 E的空間內(nèi)再加上 磁感 應 強度為 B、方向 垂直紙面向里的勻強磁場，圓環(huán)仍 由靜止 開始 沿桿下滑 。求： ①圓 環(huán)剛開始運動 時 加速度 a0的 大小； ②圓 環(huán) 下滑過程中 的最大動能 Ek。 q 圖 19 E B 圖 18 R d a b c O′ O A K L K L 17． （ 10分） 回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，圖 20為回旋加速器的示意圖。D D2是 兩個 中空的 鋁制 半圓形 金屬扁盒 ，在 兩個 D形盒正中間開有一條狹縫 ， 兩個 D形 盒接在高頻交 流 電源上。在 D1盒中心 A 處有 粒子 源， 產(chǎn)生的帶正電粒子在兩盒之間被電場加速后 進入 D2盒中 。 兩個 D 形 盒處 于與盒面垂直的 勻強磁場中 ，帶電粒子在 磁場力的作用下做勻速圓周運動，經(jīng)過 半個圓周后， 再次到達兩盒間的 狹縫， 控制 交 流電源 電 壓 的周期 ，保證帶電粒子 經(jīng)過狹縫 時再次 被加速 。 如此 ，粒子在做圓周運動的過程中一次一次地經(jīng)過狹縫，一次一次地被加速， 速度越來越大， 運動半徑也越來越大，最后到達 D形 盒的邊緣， 沿切線方向 以最大速度被導出。已知 帶電粒子 的電荷量為 q，質(zhì)量為 m，加速時 狹縫 間電壓大小恒為 U，磁場的磁感應強度為 B， D 形 盒的半徑為 R，狹縫之間的距離為 d。 設從 粒 子源 產(chǎn)生的帶電粒子 的初速度為零 ， 不計粒子 受到 的重力，求： （ 1） 帶電粒 子能被加速的最大動能 Ek； （ 2） 帶電粒 子 在 D2盒 中第 n個半圓的 半徑 ； （ 3）若 帶電粒子束 從回旋加速器輸出時 形成的 等效電流 為 I，求 從 回旋加速器輸出的 帶電粒子 的平均功率 P 。 B 高頻 電源 圖 20 D1 D2 A 18． （ 10分） 如圖 21所示，兩根金屬平行導軌 MN和 PQ放在水平面上 ，左端向上彎曲且光滑， 導軌 間距為 L， 電阻不計 。 水平 段 導軌所處 空間 有兩個有界勻強磁場， 相距一段距離不重疊， 磁場 Ⅰ 左邊
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