【正文】 聊城高二檢測(cè) )兩個(gè)絕緣導(dǎo)體環(huán) AA′ 、 BB′ 大小相同，環(huán)面垂直，環(huán)中通有相同大小的恒定電流，如圖 4所示，則圓心 O處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)?(AA′面水平， BB′ 面垂直紙面 ) ( )． A．指向左上方 B．指向右下方 C． 豎直向上 D．水平向右 答案 A 圖 5 5．如圖 5 所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí) ( )． A．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力作用 B．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用 C．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用 D．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用 答案 B 圖 6 6．如圖 6，在 xOy 平面中有一通電直導(dǎo)線與 Ox、 Oy 軸相交，導(dǎo)線中電流方向如圖所示．該區(qū)域有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向與 OZ 軸的正方向相同．該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可能是 ( )． A．沿 x 軸正方向 B．沿 y 軸負(fù)方向 C．沿 z 軸正方向 D．沿 z 軸負(fù)方向 解析 安培力垂直于 I、 B決定的平面，因此磁感應(yīng)強(qiáng)度只要在 xOy平面內(nèi)且有垂直 I 向左的分量即可． 答案 B 圖 7 7．如圖 7，質(zhì)量為 m、長(zhǎng)為 L 的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于 O、 O′ ，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)導(dǎo) 線中通以沿 x 正方向的電流 I，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為 ( )． A． z 正向， mgIL tan θ B． y 正向， mgIL C． z 負(fù)向， mgIL tan θ D．沿懸線向上， mgIL sin θ 解析 畫出通電導(dǎo)線受力圖如圖所示，由左手定則可知，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向沿 y 軸正方向時(shí)，安培力沿 z 軸正方向．當(dāng) BIL＝ mg 時(shí)，導(dǎo)線受 力平衡，保持靜止，即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向沿 y軸正向，大小為 mgIL，選項(xiàng) B正確．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向沿 z 軸負(fù)方向時(shí)，安培力沿 y 軸正方向．當(dāng) BIL＝ mgtan θ 時(shí)，導(dǎo)線受力平衡，保持靜止，即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向沿 z軸負(fù)向，大小為 mgIL tan θ，選項(xiàng) C正確． 答案 BC 二、計(jì)算題 (本題共 1 小題，共 23 分．計(jì)算題要求有必要的文字?jǐn)⑹?，列出必要的方程和演算步驟 ) 圖 8 8． (23 分 )如圖 8 所示，光滑的平行導(dǎo)軌傾角為 θ， 處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌中接入電動(dòng)勢(shì)為 E、內(nèi)阻為 r 的直流電源．電路中有一阻值為 R 的電阻，其余電阻不計(jì)，將質(zhì)量為 m、長(zhǎng)度為 L 的導(dǎo)體棒由靜止釋放，求導(dǎo)體棒在釋放瞬間的加速度的大?。? 解析 受力分析如圖所示，導(dǎo)體棒受重力 mg、支持力 FN和安培力 F， 由牛頓第二定律： mgsin θ－ Fcos θ＝ ma① F＝ BIL② I＝ ER＋ r③ 由 ①②③ 式可得 a＝ gsin θ－ BELcos θm?R＋ r? . 答案 gsin θ－ BELcos θm?R＋ r? 滾動(dòng)檢測(cè) (七 ) 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) (時(shí)間： 60 分鐘 滿分： 100 分 ) 一、選擇題 (本題共 7 小題，每小題 11 分，共 77 分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)是正確的，全選對(duì)的得 11 分，選對(duì)但不全的得 6 分，有選錯(cuò)的得 0 分 ) 1．一帶電粒子以一定速度垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則不受磁場(chǎng)影響的物理量是( )． A．速度 B．加速度 C．速率 D．動(dòng)能 解析 洛倫茲力始終與運(yùn)動(dòng)速度方向垂直，洛倫茲力不做功．故選項(xiàng) C、 D正確． 答案 CD 圖 1 2．空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平方向 (垂直紙面向里 )的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖 1 所示，已知一離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力共同作用下，從靜止開始自 A 點(diǎn)沿曲線 ACB 運(yùn)動(dòng)，到達(dá) B 點(diǎn)時(shí)速度為零， C 為運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)．不計(jì)重力，則 ( )． A．該離子帶負(fù)電 B． A、 B 兩點(diǎn)位于同一高度 C． C 點(diǎn)時(shí)離子速度最大 D．離子到達(dá) B 點(diǎn)后，將沿原曲線返回 A點(diǎn) 答案 BC 3. 圖 2 如圖 2 所示， MN 板兩側(cè)都是磁感強(qiáng) 度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向如圖所示，帶電粒子 (不計(jì)重力 )從 a 位置以垂直 B 方向的速度 V 開始運(yùn)動(dòng)，依次通過小孔 b、 c、 d，已知 ab＝ bc＝ cd，粒子從 a 運(yùn)動(dòng)到 d 的時(shí)間為 t，則粒子的荷質(zhì)比為 ( )． A. πtB B. 4π3tB 解析 粒子運(yùn)動(dòng)周期 T＝ 2πmBq ，從 a 運(yùn)動(dòng)到 d 經(jīng)歷三個(gè)半圓周，故 t＝ 3T2 ，解得 qm＝ 3πtB，選項(xiàng) D正確． 答案 D 圖 3 4．帶電粒子 (不計(jì)重力 )以初速度 v0從 a 點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖 3 所示．運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過 b 點(diǎn)， Oa＝ y 軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，仍以 v0從 a 點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，粒子仍能通過 b 點(diǎn)，那么電場(chǎng)強(qiáng)度 E 與磁感強(qiáng)度 B 之比 EB為 ( )． A． v0 B． 1 C． 2v0 解析 在磁場(chǎng)中粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得 qv0B＝ mv20r ，故 r＝mv0qB；在電場(chǎng)中粒子類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有 r＝ v0t，豎直方向有 r＝12qEm t2，聯(lián)立可得 EB＝ 2v0，選項(xiàng) C正確． 答案 C 圖 4 5．如圖 4 所示， MN 是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一塊薄金屬板，帶電粒子 (不計(jì)重力 )在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)并穿過金屬板，虛線表示其運(yùn)動(dòng)軌跡，由圖知 ( )． A．粒子帶負(fù)電 B．粒子運(yùn)動(dòng)方向是 abcde C．粒子運(yùn)動(dòng)方向是 edcba D．粒子在上半周所用時(shí)間比下半周所用時(shí)間長(zhǎng) 答案 AC 圖 5 6．如圖 5 所示，帶負(fù)電的小球用絕緣絲線懸掛于 O 點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中擺動(dòng)，當(dāng)小球每次通過最低點(diǎn) A時(shí) ( )． A．?dāng)[球受到的磁場(chǎng)力相同 B．?dāng)[球的動(dòng)能相同 C．?dāng)[球受到的絲線的張力相同 D．向右擺動(dòng)通過 A點(diǎn)時(shí)懸線的拉力大于向左擺動(dòng)通過 A點(diǎn)時(shí)懸線的拉力 答案 BD 圖 6 7．如圖 6 所示，空間某一區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè) 帶電粒子以某一初速度由 A 點(diǎn)進(jìn)入這個(gè)區(qū)域沿直線運(yùn)動(dòng)，從 C 點(diǎn)離開區(qū)域；如果這個(gè)區(qū)域只有電場(chǎng)，則粒子從 B 點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)；如 果這個(gè)區(qū)域只有磁場(chǎng)，則粒子從 D 點(diǎn)離開場(chǎng)區(qū)；設(shè)粒子在上述三種情況下，從 A到 B 點(diǎn)、 A到 C 點(diǎn)和 A到 D 點(diǎn)所用的時(shí)間分別是 t t2和 t3，比較 t t2和 t3的大小，則有 (粒子重力忽略不計(jì) ) ( )． A． t1＝ t2＝ t3 B． t2＜ t1＜ t3 C． t1＝ t2＜ t3 D． t1＝ t3＞ t2 解析 存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，只有電場(chǎng)時(shí)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向運(yùn) 動(dòng)的速度不變，運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變；只有磁場(chǎng)時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，水平方向的速度減小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間增大，故選項(xiàng) C正確． 答案 C 二、非選擇題 (本題共 1 小題，共 23 分．計(jì)算題要求有必要的文字?jǐn)⑹?，列出必要的方程和演算步驟 ) 8. 圖 7 (23 分 )在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一傾角為 θ，足夠長(zhǎng)的光滑絕緣斜面，磁感強(qiáng)度為 B，方向垂直紙面向外，電場(chǎng)方向豎直向上．有一質(zhì)量為 m，帶電量為＋ q 的小球靜止在斜面頂端，這時(shí)小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱?，如圖 7所示，若迅速把電場(chǎng) 方向反轉(zhuǎn)為豎直向下，小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)？所用時(shí)間是多少？ 解析 電場(chǎng)反轉(zhuǎn)前 mg＝ qE① 電場(chǎng)反轉(zhuǎn)后，小球先沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到對(duì)斜面壓力減為零時(shí)開始離開斜面， 此時(shí)有： qvB＝ (mg＋ qE)cos θ② 小球在斜面上滑行距離為： S＝ vt2③ 解 ①②③ 可得：小球沿斜面滑行距離 S＝ m2gcos2 θq2B2 sin θ，所用時(shí)間 t＝cot θqB . 答案 m2gcos2 θq2B2sin θ cot θqB 。 (2) 104～ 104Ω，如圖甲 (3)Rπd24L 49177。廣東 )如圖 10 所示，電動(dòng)勢(shì)為 E、內(nèi)阻不計(jì)的電源與三個(gè)燈泡和三個(gè)電阻相接．只合上開關(guān) S1，三個(gè)燈泡都能正常工作，如果再合上 S2， 則下列表述正確的是 ( )． 圖 10 A．電源輸出功率減小 B． L1上消耗的功率增大 C．通過 R1上的電流增大 D．通過 R3上的電流增大 解析 合上 S2之前， R3與 L3串聯(lián)后與 L L2并聯(lián)，最后與 R1串聯(lián)．合上 S2之后，在并聯(lián)電路部分又增加了一個(gè)并聯(lián)的支路，電路的總阻值減小，電路中總電流也即流過 R1的電流增大， C 正確．因電源的內(nèi)阻不計(jì)，則電源的輸出功率 P＝ IE增大， A錯(cuò)誤．通過 R1中的電流增大時(shí) R1兩端電壓升高，則并聯(lián)電路部分的兩端電壓就降低， L1消耗的功率降低．通過 R3與 L3的電流減小， B、 D皆錯(cuò)誤． 答案 C 二、非選擇題 (本題共 2 小題，每小題 15 分，共 30 分．計(jì)算題要求有必要的文字?jǐn)⑹?，列出必要的方程和演算步驟 ) 11．一個(gè)允許通過最大電流為 2 A 的電源和一個(gè)滑動(dòng)變阻器，接成如圖 11 甲所示的電路．變阻器最大阻值為 R0＝ 22 Ω，電源路端電壓 U 隨外電阻 R 變化的規(guī)律如圖 11 乙所示，圖中 U＝ 12 V的直線為圖線的漸近線，試求： 圖 11 (1)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻； (2)A、 B 空載時(shí)輸出電壓的范 圍； (3)若要保證變阻器的滑片能任意滑動(dòng)， A、 B 兩端所接負(fù)載的最小電阻為多大？ 解析 (1)由圖乙可知，當(dāng) R→ ∞ 時(shí)， E＝ 12 V，而當(dāng) U＝ 6 V＝ E2時(shí)，應(yīng)有 r＝ R＝ 2 Ω. (2)當(dāng)滑片滑至變阻器的最上端時(shí)， A、 B兩端輸出電壓最大值 Umax＝ ER0＋ r R0＝ 1222＋ 2 2