2014-1 海淀高三物理期末参考答案

海淀区高三年级第一学期期末练习参考答案及评分标准
物
理 2014.1
一、本题共10小题，每小题3分，共30分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是符合题意的，有的小题有多个选项是符合题意的。

全部选对的得3分，选不全的得2
二、本题共2小题，共15分。

11．（8分）
（1）①C （2分）； D （2分） ②见答图1 （2分）
（2）C （2分）
12．（7分）
（1）如答图2 （2分）；
1.48±0.01 （2分）； 0.59±0.02 （1分）
14．（8分）解：
（1）电子在加速电场中，根据动能定理eU 1=E k
解得E k =4.0×10-16J （2分） （2）设电子在偏转电场中运动的时间为t
答图1 A
电子在水平方向做匀速运动，由l = v 1t ，解得 t =
1
v l 电子在竖直方向受电场力 F=e d
U 2
⋅
电子在竖直方向做匀加速直线运动，设其加速度为a 依据牛顿第二定律 e d U 2
⋅
=ma ，解得a =md
eU 2 （1分） 电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量 y =22
1at =12
24dU l U （1分）
解得 y =0.36cm （1分） （3）电子射出偏转电场的位置与射入偏转电场位置的电势差 U =
y d
U ⋅2
（1分） 电场力所做的功W =eU （1分） 解得W =5.76×10-18J （1分） 15．（9分）解：
（1）设线圈ab 边的边长l 1，bc 边的边长l 2。

当线圈平面与磁场方向平行时，线圈中的感
应电动势最大。

（1分）
设此时ab 边的线速度为v ，则单匝线圈时ab 边产生的感应电动势为E 1=Bl 1v
cd 边产生的感应电动势为E 2=Bl 1v
n 匝线圈产生的总感应电动势为E m =n (E 1+E 2)= 2nBl 1v （1分） 由于2
2l r v ⋅==ωω 有E m =ωωωnBS l nBl l nBl ==⋅
212
12
2 （1分） （2）线圈中的感应电动势有效值为：2
m
E E =
（1分） 电路中电流的有效值 I=
r R E +=）
（r R nBS +2ω （2分） 即电流表的示数为
）
（r R nBS +22ω
（3）线圈转动的周期 T =
ω
π
2，线圈转动N 周的时间 t =NT =N ⋅
ω
π
2 （1分）
依据焦耳定律，发电机线圈产生的焦耳热 Q =I 2
rt （1分）
解得 Q =2
222π）
（r R r
S B Nn +ω （1分）
16．（10分）解：
（1）在水平方向圆环受到的弹力N =qE
则摩擦力f =μN=μqE （3分） （2）①圆环刚开始运动时不受洛伦兹力，因此，摩擦力大小f =μqE
在竖直方向，由牛顿第二定律 0ma qE mg =-μ （1分） 解得m
qE
mg a μ-=
0 （2分） ②当重力与滑动摩擦力平衡时，圆环速度最大，动能最大。

即)(m qE B qv mg -=μ （1分） 最大速度qB
qE
mg v μμ+=
m （2分）
最大动能E k =2
222
2m 2)(21B
q μμqE mg m mv += （1分） 17．（10分）解：
（1）带电粒子在D 形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，此时带电粒子具有最大动能E k ，设离子从D 盒边缘离开时的速度为v m 。

依据牛顿第二定律 R
v
m Bqv 2
m m =
所以带电粒子能被加速的最大动能m
R B q mv E 2212
222m k == （2分）
（2）带电粒子在D 2盒中第n 个半圆是带电粒子经过窄缝被加速2n -1次后的运动轨道， 设其被加速2n -1次后的速度为v n 由动能定理得 2
n 2
11-2mv qU n =
）（ （2分） 此后带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径为r n
由牛顿第二定律得 n
n n r v
m Bqv 2
= （1分）
r n =
q
mU
n B Bq mv n )1221-=（ （1分） （3）设在时间t 内离开加速器的带电粒子数N ，则正离子束从回旋加速器输出时形成的的等效电流t
Nq I =
，解得N =q It
带电粒子从回旋加速器输出时的平均功率 t
E N P k ⋅==m R qIB 22
2 （4分）
说明：计算题中用其他方法计算正确同样得分。