试题一

陈经纶中学物理测试题
姓名 成绩
一.选择题:
1.如图所示，水平固定的带电小圆盘A ，取盘中心O 点的电势为零，从盘心O 处释放一质量为m ，带电量为+q 的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的最
大高度可达盘中心竖直线上的C 点，且OC =h ，又知道小球通过竖直线上B 点时的速度最大且为v m ，由此可以确定：C
A ．
B 点的场强和
C 点的场强
B ．
C 点的场强和B 点的电势 C ．B 点的场强和C 点的电势
D ．B 点的电势和C 点的电势
2. AB 连线是某电场中的一条电场线，一负电荷从A
点处自由释放，电荷仅在电场力作用下沿电场线从A 点到B 点运动过程中的速度图象如图所示，比较A 、B 两点电势φ
的高低和场强E 的大小，下列说法中正确的是（ ） A.φA ＞φB ，E A ＞E B B.φA ＞φB ，E A ＜E B C.φA ＜φB ，E A ＞E B D.φA ＜φB ，E A ＜E B
3. 如图所示的电路可以用来“研究电磁感应
现象”。

干电池、开关、线圈A 、滑动变阻器串联成一个电路，电流计、线圈B 串联成另一个电路。

线圈A 、B 套在同一个闭合铁芯上，且它们的匝数足够多。

从开关闭合时开始计时，流经电流计的电流大小i 随时间t 变化的图象是
4. 一理想变压器原、副线圈匝数比n 1 : n 2=5 : 3。

原线圈两端接一正弦式交变电流，其电压u
随时间t 变化的规律如图所示。

当副线圈仅接入一个100Ω的纯电阻用电器时，用电器恰能正常工作。

则
A ．该用电器的额定电压为100V
B ．该用电器的额定电压为602V
C ．变压器的输入功率是36W
D ．原线圈中的电流是0.60A
A
A
C
B
D
s
5. 直流电源的电动势为E 、内电阻为r ，用它给直流电动机供电使之工作。

电动机的线圈电阻
是R ，电动机两端的电压为U ，通过电动机的电流为I ，导线电阻不计，若经过时间t ，则
A ．电流在整个电路中做的功等于I 2
（R+r ）t B ．电动机输出的机械能等于［E-I （R+r ）］It C ．电动机输出的机械能等于UIt
D ．电流在整个电路中做的功等于（E-Ir ）It
如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K 发出（初速度不计），经灯丝与A 板间的加速电压U 1加速，从A 板中心孔沿中心线KO 射出，然后进入两块平行金属板M 、N 形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M 、N 间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P 点。

已知加速电压为U 1，M 、N 两板间的电压为U 2，两板间的距离为d ，板长为L 1，板右端到荧光屏的距离为L 2，电子的质量为m ，电荷量为e 。

求：
（1）电子穿过A 板时的速度大小； （2）电子从偏转电场射出时的侧移量； （3）P 点到O 点的距离。

18、（1）设电子经电压U 1加速后的速度为v 0，根
据动能定理得：
e U 1=
， 解得： （2）电子以速度v 0进入偏转电场后，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动。

设偏转电场的电场强度为E ，电子在偏转电场运动的时间为
t 1，电子的加速度为a ，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y 1，根据牛顿第二定
律和运动学公式得：
F =eE ， E =
， F =ma ， a = t 1=， y 1=，解得： y 1=
（3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为v y ，根据运动学公式得：v y =at 1=
2
021mv m
eU v 1
02 d U 2md
eU 2
01v L 2
12
1at d U L U 12
1240
1
2dmv L eU
P O
电子离开偏转电场后作匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t 2，电子打到荧光屏上的侧移量为y 2，
t 2=
， y 2= v y t 2 解得：y 2= P 到O 点的距离为 y =y 1+y 2=
如图所示为质谱仪的原理图，电荷量为q 、质量为m 的带正电的粒子从静止开始经过电势差
为U 的加速电场后，进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E ，方向水平向右。

带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G 点垂直直线MN 进入偏转磁场。

偏转磁场是一个以直线MN 为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。

带电粒子经偏转磁场后，最终达到照相底片的H 点。

已知偏转磁场的磁感应强度为B 2，带电粒子的重力可忽略不计。

求： （1）粒子从加速电场射出时速度v 的大小；
（2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度
B 1的大小和方向；
（3）带电粒子进入偏转磁场的G 点到照相底片H 点的距离L 。

19．（7分）（中档） 解：（1）根据动能定理有
2
102
qU mv =
- 所以
v =
（2分） （2）带电粒子以速度v 进入相互垂直的电、磁场做直线运动，受到水平向右的电场力
qE ，水平向左的洛伦兹力qvB 1，用左手定则可以判断磁场B 1的方向垂直于纸面向外。

（1分） 因为 1qE qvB = 所以
1E B v =
= （2分）
（3）粒子以速度v 从G 进入偏转磁场，受到洛伦兹力作用做匀速圆周运动，到达照相
底片的H 点，设圆运动的半径为R ，洛伦兹力提供粒子圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律有
2
2mv qvB R
= 所以
2mv R B q =
=
2L R == （2分）
02v L 1
2122dU L
L U d U L U L L 112124)2(+
2
如图所示，ABC 为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC 段水平，AB 段与BC 段平滑连接。

质量为m 的小球从高为h 处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC 段上质量为km 的小球发生碰撞，碰撞前后两小球的运动方向处于同一水平线上。

（1）若两小球碰撞后粘连在一起，求碰后它们的共同速度；
（2）若两小球在碰撞过程中无机械能损失，为使两小球能发生第二次碰撞，求k 应满足的条件；
解：（1）设质量为m 的小球碰撞前的速度为v 0，根据机械能守恒定律有 2
012
mgh mv = ①
设两小球碰后的共同速度为V ，根据动量守恒定律有 0()mv m km V =+ ② 解得
V =
6分 （2）
a ．取水平向右方向为正方向，设碰后m 与km 的速度分别为v 1与V 1，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有
011mv mv kmV =+ ③
222011111
222
mv mv kmV =+ ④ 解得 1011
k
v v k -=
+ ⑤ 102
1
V v k =
+ ⑥ 两小球若要发生第二次碰撞，需要
v 1<0，11v V -> ⑦
由⑤⑥⑦解得：k ＞3 ⑧
如图所示，在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。

空间存在着匀强磁场，磁感应强度B =0.20T ，方向垂直轨道平面向上。

导体棒ab 、cd 垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m =2.0×10-2kg 、电阻r =5. 0×10-2Ω，金属轨道宽度l =0.50m 。

现对导体棒ab 施加平行于轨道
km
向上的拉力，使之沿轨道匀速向上运动。

在导体棒ab 运动过程中，导体棒cd 始终能静止在轨道上。

g 取10m/s 2， 求：
（1）导体棒cd 受到的安培力大小； （2）导体棒ab 运动的速度大小； （3）拉力对导体棒ab 做功的功率。

解.（1）（3分）导体棒cd 静止时受力平衡，设所受安培力为F 安，则
F 安=mg sin θ 2分
解得 F 安=0.10N 1分 （2）（8分）设导体棒ab 的速度为v 时，产生的感应电动势为E ，通过导体棒cd 的感应电流为I ，则
E =Blv 2分 I =
r
E
2 2分 F 安=BIl 2分 联立上述三式解得v =
22
2F r B l 安 1分
代入 数据得 v =1.0m/s 1分
（3）（7分）设对导体棒ab 的拉力为F ，导体棒ab 受力平衡，则
F =F 安+mg sin θ 3分 解得 F =0.20N 1分 拉力的功率P =Fv 2分 解得 P = 0.20W 1分。