江蘇省揚(yáng)州中學(xué)20xx-20xx學(xué)年高二物理上學(xué)期期末試題選修，含解析新人教版-文庫吧資料
2024-11-23 01:37本頁面
【正文】 B，高度為 2L，求： （ 1）線圈進(jìn)入磁 場時(shí)回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流 I1的大小和方向； （ 2）線圈離開磁場過程中通過橫截面的電荷量 q； （ 3）線圈下邊緣剛離開磁場時(shí)線圈的速度 v的大?。? 【答案】1 mgI BL? 逆時(shí)針 2BLq R? 2 2 244 2m g Rv g LBL?? （ 1）線圈進(jìn)入磁場時(shí)勻速，有 mg F? 安 且 1F BI L?安 ，所以1 mgI BL?；方向：逆時(shí)針 （ 2）在線圈離開磁場的過程中： q I t? ?? 又 E tI RR????? ，所以： 2BLqRR???? （ 3）線圈剛進(jìn)入磁場時(shí)： 10E BLv? ，而： 11 EI R? 所以，線圈剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度0 22mgRv BL? 從線圈完全進(jìn)入磁場到線圈下邊緣剛離開磁場的過程中，線圈做勻加速運(yùn)動(dòng) 所以： 220 2v v gL?? ，得： 2 2 244 2m g Rv g LBL?? 【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡；法拉第電磁感應(yīng)定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 14． （ 16 分） 如圖所示，有一對(duì)平行金屬板，兩板相距為 ．電壓為 10V；兩板之間有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B0=，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里．圖中右邊有一半徑 R為 、圓心為 O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 3T3B? ，方向垂直于紙面向里．一正離子沿平行于金屬板面，從 A點(diǎn)垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑 CD方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的 F 點(diǎn)射出．已知速度的偏向角 3??? ，不計(jì)離子重力．求： （ 1）離子速度 v的大??； （ 2）離子的 比荷 q/m； （ 3）離子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t． 【答案】 2020m/sv? 42 10 C/kgqm ?? 59 10 st ??? （ 1）離子在平行金屬板之間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力與電場力相等，即 00qEqvB ? 得 dUE0，解得 2020m/sv? （ 2）在圓形磁場區(qū)域，離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛侖茲力公式和牛頓第二定律有 2vBqv m r? 由幾何關(guān)系有 tan2 Rr?? 離子的比荷 42 10 C/kgqm ?? （ 3）弧 CF對(duì)應(yīng)圓心角為 ? ，離子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t ， 2tT????， 又周期 2 mTqB?? 450 3 10 s 9 10 s6t a n 2B RdtU? ?? ??? ? ? ? ? 【考點(diǎn)】帶點(diǎn)粒子在運(yùn)氣磁場中的運(yùn)動(dòng) 15．（ 17 分）如圖所示，大量質(zhì)量為 m、電荷量為 +q 的粒子，從靜止開始經(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，飛出偏轉(zhuǎn)電場后進(jìn)入右側(cè)的有界勻強(qiáng)磁場，最后從磁場左邊界飛出．已知 A、 B間電壓為 U0；極板 C、 D長為 L，間距為 d；磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，方向垂直紙面向里，磁場的左邊界與 C、 D右端相距 L，且與中心線垂直．假設(shè)所有粒子都能飛出偏轉(zhuǎn)電場，并進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場，不計(jì)粒子的重力及相互間的作用．則： （ 1）求粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t； （ 2）求能使所有粒子均能進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域的偏轉(zhuǎn)電壓的最大值 U； （ 3）接第（ 2）問，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為 U/2 時(shí)，求粒子進(jìn)出磁場位置之間的距離． 【答案】02mtLqU? 2 022dUUL? 00 222 m q Umvh q B q B?? （ 1）粒子在 AB間加速，有 2001 02qU mv?? 又粒子在偏轉(zhuǎn)電場中，水平方向： tvL 0? ， 所以：02mtLqU? （ 2）當(dāng)粒子擦著偏轉(zhuǎn)極板邊緣飛出時(shí)，偏轉(zhuǎn)電壓最大 即2dy?，又 qUamd?，且 212y at? 代入第（ 1）問數(shù)據(jù)得： 2022dUUL? （ 3）設(shè)粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度為 v0，離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度為 v，速度 v 的偏向角為 θ ，在磁場中軌道半徑為 r 粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)， 0cos vv ?? 在勻強(qiáng)磁場中： 2mvqvB r? 粒子進(jìn)出磁場位置之間的距離 ?cos2rh? 解得 00 222 m q Umvhq B q B?? 說明：該結(jié)果與偏轉(zhuǎn)電壓 U無關(guān) 【考點(diǎn)】帶點(diǎn)粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；帶點(diǎn)粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng) 揚(yáng)州市 20202020學(xué)年第一學(xué)期期末調(diào) 研測試試題 高二物理（選修）參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 一．單項(xiàng)選擇題：本題共 5小題，每小題 3分，共 15分． 1． B 2． D 3． C 4． A 5． B 二．多項(xiàng)選擇題：本題共 4 小題，每小題 4分，共 16 分．每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意．全部選對(duì)的得 4分，選對(duì)但不全的得 2分，錯(cuò)選或不答的得 0分． 6． ACD 7． AC
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