高考物理人教版一轮单元高考模拟特训(九)+Word版含解析.doc
高考物理人教版一轮单元高考模拟特训(二)+Word版含解析.doc

单元高考模拟特训(二)一、选择题(1~5题只有一项符合题目要求,6~8题有多项符合题目要求,每小题6分,共48分.)1.如图所示,一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成,其上放一球,球与水平面的接触点为a,与斜面的接触点为b.当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时,下列结论正确的是() A.球在a、b两点处一定都受到支持力B.球在a点处一定受到支持力,在b点处一定不受支持力C.球在a点处一定受到支持力,在b点处不一定受到支持力D.球在a点处不一定受到支持力,在b点处也不一定受到支持力解析:若球与车一起水平匀速运动,则球在b处不受支持力作用,若球与车一起水平向左匀加速运动,则球在a处的支持力可能为零,D项正确.答案:D2.如图所示,物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是()A.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相同B.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相反C.甲、乙两图中物体A均不受摩擦力D.甲图中物体A不受摩擦力,乙图中物体A受摩擦力,方向和F相同解析:用假设法分析:甲图中,假设A受摩擦力,与A做匀速运动在水平方向合力为零不符,所以A不受摩擦力;乙图中,假设A 不受摩擦力,A将相对B沿斜面向下运动,所以A受沿F方向的摩擦力.故选D.答案:D3.如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球.当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是()A.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力解析:若小球与小车一起匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a=g tanα,则轻弹簧对小球无弹力,故选项D正确.答案:D4.如图所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图.一根绳绕过两个定滑轮后两端各挂着一个相同质量的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎,整个装置在同一竖直平面内.如果要增大颈椎所受的拉力,可采取的办法是()A.只增加绳的长度B.只减轻重物的重量C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动解析:对力进行合成,可知颈椎所受的拉力F=2mg cosθ,增加mg或减小θ,都可以增大F,选项C正确.答案:C5.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体受合力为零,不变,故选项B错误.河北衡水重点中学调研](多选)如图所示,的小物块(可视为质点簧挤压下处于静止状态.已知弹簧的劲度系数对小物块受力分析如图所示,10 N的球固定在支杆段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为如图所示,与水平方向成θ角的推力F逐渐减小直到水平的过程中,物块始终沿水平面做匀速直线运动,对物块受力分析,建立如图所示的坐标系.F f=0,行四边形定则”,其部分实验操作如下.请完成下列相关内容.在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置.卸下钩码,然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧测力计将弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套AO、BO的方向及两弹簧测力计相应的读数.图中B弹簧测力计的读数为________N..小白在坐标纸上画出两弹簧拉力F A、F B的大小和方向如图所示,请你用作图工具在图中坐标纸上作出F A、F B的合力.已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力F如图所示..最后观察比较F和F′,得出结论.弹簧测力计的读数为11.40 N图见解析(2)C浙江卷]某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关测得图中弹簧OC的劲度系数为做“探究求合力的方法”实验.在保持弹不变的条件下,间夹角为90°,弹簧秤a的读数是的读数可能为________N.间夹角大于90°,保持弹簧秤夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,则弹簧秤的读数________(选填“变大”“变小”或“不间夹角大于90°,弹簧OC的夹角不变,就是弹簧秤的夹角时,三个力的关系如图,则可知的读数变大,弹簧秤b的读数变大.________(填“L0”或“L x”)的差值.由图可知弹簧的劲度系数为________ N/m;通过图和表可知________ g.(结果保留两位有效数字,为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力引起,所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向.弹簧静止时,记录原长L0;表中的数据L3与其他数据有效数经典语录1、最疼的疼是原谅,最黑的黑是背叛。
高考物理大一轮复习 第9章 专题八 带电粒子在复合场中的运动课时作业(含解析)-人教版高三全册物理试

课时作业◎根底巩固练1.如下列图是速度选择器的原理图,电场强度为E 、磁感应强度为B 并相互垂直分布,某一带电粒子(重力不计)沿图中虚线水平通过。
如此该带电粒子( )A .一定带正电B .速度大小为EBC .可能沿QP 方向运动D .假设沿PQ 方向运动的速度大于E B,将一定向下极板偏转解析: 速度选择器不选择电性,只选择速度,粒子不一定带正电,选项A 错误;根据电场力等于洛伦兹力,qE =qvB ,解得v =E B,选项B 正确;粒子只能沿PQ 方向运动,不能沿QP 方向运动,选项C 错误;由于不知道粒子的电性,假设运动的速度大于E B,无法确定粒子偏转方向,选项D 错误。
答案: B 2.(多项选择)盘旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如下列图。
D 1和D 2是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为U 、周期为T 的交流电源上。
位于D 1的圆心处的质子源A 能不断产生质子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被电场加速。
当质子被加速到最大动能E k 后,再将它们引出。
忽略质子在电场中的运动时间,如此如下说法中正确的答案是( )A .假设只增大交变电压U ,如此质子的最大动能E k 会变大B .假设只增大交变电压U ,如此质子在盘旋加速器中运行的时间会变短C .假设只将交变电压的周期变为2T ,仍可用此装置加速质子D .质子第n 次被加速前、后的轨道半径之比为n -1∶n解析: 由r =mvqB可知,质子经加速后的最大速度与盘旋加速器的最大半径有关,而与交变电压U 无关,故A 错误;增大交变电压,质子加速次数减小,所以质子在盘旋加速器中的运行时间变短,B 正确;为了使质子能在盘旋加速器中加速,质子的运动周期应与交变电压的周期一样,C 错误;由nqU =12mv 2n 以与r n =mv nqB 可得质子第n 次被加速前、后的轨道半径之比为n -1∶n ,D 正确。
2021届山东新高考物理一轮复习讲义:第7章 实验9 观察电容器的充、放电现象 Word版含答案

实验九观察电容器的充、放电现象一、实验目的1.理解电容器的储能特性及其在电路中能量的转换规律。
2.电容器充、放电过程中,电路中的电流和电容器两端电压的变化规律。
3.电容器质量的判别和电容器中电场能量的计算。
二、实验原理1.电容器的充电过程:当S接1时,电容器接通电源,与电源正极相接的极板上的自由电子在电场力的作用下将经过电源移到与电源负极相接的下极板,正极由于失去负电荷而带正电,负极由于获得负电荷而带负电,正、负极板所带电荷大小相等,符号相反,如图甲所示。
甲乙2.电容器的放电过程:当S接2时,电容器的两极板用导线连接起来,电容器C正极板正电荷与负极板上的负电荷中和,两极板的电荷量逐渐减少,表现为电流逐渐减小,电压也逐渐减小为零,如图乙所示。
三、实验器材电源、单刀双掷开关、平行板电容器、电流表和电压表。
四、实验步骤1.调节直流可调电源,输出电压为6 V,并用多用电表校准。
2.关闭电源开关,正确连接实物图,电路图如图所示。
3.打开电源,把双掷开关S打到上面,使触点1和触点2连通,观察电容器的充电现象,并将结果记录在数据处理的表格中。
4.把双掷开关S打到下面,使触电3和触点2连通,观察电容器的放电现象,并将结果记录在数据处理的表格中。
5.记录好实验结果,关闭电源。
五、数据处理1.实验现象及数据记录2.(1)充电过程,电源正极向极板供给正电荷,负极向极板供给负电荷。
电荷在电路中定向移动形成电流,两极板间有电压。
S刚合上时,电源与电容器之间存在较大的电压,使大量电荷从电源移向电容器极板,产生较大电流,随着极板电荷的增加,极板间电压增大,电流减小。
当电容器两极板间电压等于电源电压时,电荷不再定向移动,电流为0,灯不亮。
(2)放电过程中,由于电容器两极板间的电压使回路中有电流产生。
开始这个电压较大,因此电流较大,随着电容器极板上的正、负电荷的中和,极板间的电压逐渐减小,电流也减小,最后放电结束,极板间不存在电压,电流为0。
近年高考物理一轮选训九月第二周习题(1)(含解析)新人教版(2021年整理)

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人教物理2019高考一轮选训:九月第二周习题(1)李仕才一、选择题1、重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时,有如图所示的比赛动作,当运动员竖直倒立保持静止状态时,两手臂对称支撑,夹角为θ,则()A.当θ=60°时,运动员单手对地面的正压力大小为错误!B.当θ=120°时,运动员单手对地面的正压力大小为GC.当θ不同时,运动员受到的合力不同D.当θ不同时,运动员与地面之间的相互作用力不相等解析:选A 运动员受力如图所示,地面对手的支持力F1=F2=错误!,则运动员单手对地面的正压力大小为错误!,与夹角θ无关,选项A正确,B错误;不管角度如何,运动员受到的合力为零,与地面之间的相互作用力总是等大,选项C、D错误.2、一个物体从静止开始做匀加速直线运动,以T为时间间隔,在第三个T 时间内位移是3 m,第三个T时间末的瞬时速度为3 m/s,则() A.物体的加速度是1 m/s2B.第一个T时间末的瞬时速度为0。
6 m/sC.时间间隔T=1 s x-k+/wD.物体在第1个T时间内的位移为0。
6 m3、如图7所示,在正方形abcd内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。
a处有比荷相等的甲、乙两种粒子,甲粒子以速度v1沿ab 方向垂直射入磁场,经时间t1从d点射出磁场,乙粒子沿与ab成30°角的方向以速度v2垂直射入磁场,经时间t2垂直cd射出磁场,不计粒子重力和粒子间的相互作用力,则下列说法中正确的是()图7A.v1∶v2=1∶2 B.v1∶v2=3∶4C.t1∶t2=2∶1 D.t1∶t2=3∶1答案BD4、马航客机失联后,西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星,为地面搜救提供技术支持.特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术.如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图.“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3"以及“高分一号"均可认为绕地心O做匀速圆周运动.卫星“G1”和“G3”的轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置,“高分一号”在C位置.若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则下列说法正确的是()A.卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等且为错误!gB.如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方,必须对其加速C.卫星“G1"由位置A运动到位置B所需的时间为错误!错误!D.若“高分一号"所在高度处有稀薄气体,则运行一段时间后,机械能会增大【答案】C5、如图2所示,一带正电小球穿在一根绝缘粗糙直杆上,杆与水平方向夹角为θ,整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,先给小球一初速度,使小球沿杆向下运动,在A点时的动能为100 J,在C 点时动能减为零,D为AC的中点,那么带电小球在运动过程中()图2A.到达C点后小球不可能沿杆向上运动B.小球在AD段克服摩擦力做的功与在DC段克服摩擦力做的功不等C.小球在D点时的动能为50 JD.小球电势能的增加量等于重力势能的减少量答案B6、质量为m的带电小球,在充满匀强电场的空间中水平抛出,小球运动时的加速度方向竖直向下,大小为2g3。
高考物理人教版一轮单元高考模拟特训(十三)+Word版含解析.doc

单元高考模拟特训(十三)1.(1)(5分)(多选)一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V-T图象如图所示,p a、p b、p c分别表示状态a、b、c的压强,下列判断正确的是()A.过程ab中气体一定吸热B.p c=p b>p aC.过程bc中分子势能不断增大D.过程bc中每一个分子的速率都减小E.过程ca中气体吸收的热量等于对外界做的功(2)(10分)利用如图所示的实验装置可测量粉末状物体的体积.导热性能良好的密闭容器,顶部连接一气压计可测出容器内的理想气体的压强,容器左端与一个带有活塞的汽缸相连,右端有一个小门.将小门开启,活塞位于图中1位置,记录此时气压计读数p0=1.00 atm.现将小门封闭,活塞缓慢推至图中2位置.记录此时气压计读数p1=1.20 atm.此过程中,汽缸中气体体积变化ΔV=0.5 L.打开小门,将活塞恢复到1位置,放入待测粉末状物体后封闭小门.再次将活塞缓慢推至2位置,记录此时气压计读数p2=1.25 atm.整个过程中环境温度不变,求待测粉末状物体的体积.解析:(1)由题图知,该理想气体从a到b为等容变化,外界对气体做功为零,温度升高,内能增大,根据ΔU=Q+W,可知气体一定吸热,选项A正确;从b到c为等压变化,故p c=p b,而从a到b 为等容变化,根据查理定律p=CT,可知温度升高,压强变大,故p b>p a,选项B正确;理想气体没有分子势能,选项C错误;从b到c,温度降低,分子的平均动能降低,平均速率减小,但不是每一个分子的速率都减小,选项D错误;从c到a,气体发生等温变化,内能不变,气体对外界做功,吸收热量,根据ΔU=Q+W,气体吸收的热量等于对外界做的功,选项E正确.(2)未放入粉末状物体,推动活塞时,气体经历等温压缩过程,由玻意耳定律得:p0V1=p1V2(2分)压缩后气体的体积为:V2=V1-ΔV(1分)放入粉末状物体后,推动活塞时,气体仍经历等温压缩过程,由玻意耳定律得:p0V3=p2V4(2分)压缩前气体的体积为:V3=V1-V(1分)压缩后气体的体积为:V4=V1-V-ΔV(2分)代入数据解得:V=0.5 L(2分)答案:(1)ABE(2)0.5 L2.(1)(5分)下列说法正确的是________.(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.分子间的距离r增大,分子势能有可能增大B.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大C.理想气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关D.某物体的温度为0 ℃,则其每个分子的温度都为0 ℃E.一定质量的物质,在一定的温度和压强下,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等(2)(10分)如图,内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口,AB、CD段竖直,BC、DE段水平,AB=120 cm.BC=40 cm.CD=50 cm,DE=60 cm.在水平段DE内有一长10 cm的水银柱,其左端距D点10 cm.在环境温度为300 K时,保持BC段水平,将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中,使A端在水银面下10 cm.已知大气压为75 cmHg且保持不变,计算结果均保留至小数点后一位.①若环境温度缓慢升高,求温度升高到多少K时,水银刚好全部溢出;②若环境温度缓慢降低,求温度降低到多少K时,水银刚好全部进入CD段.解析:当分子之间的距离等于平衡位置之间的距离时,分子间作用力为零,分子势能最小,当分子间距离从平衡位置开始增大时,需要克服分子间作用力做功,分子势能增大,选项A正确;当人们感0分).如图甲所示为热机工作能流分配图,如果在理想情况下没有任何漏气、摩擦、不必要的散热损失,热机的效率会达到.如图乙所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的关系若两分子间距从r0开始逐渐增大,则分子力先变大后变小,如图丙所示为某理想气体分子速率分布图象,由图可知与℃时速率大的分子所占比例较多.在某样品薄片上均匀涂上一层石蜡,然后用灼热的金属尖接为非晶体E.如图戊所示,透明塑料瓶内有少量水,水上方有水蒸气.用橡胶皮塞把瓶口塞住,向瓶内打气,当瓶塞跳出时,瓶内会出现“白雾”,这是气体膨胀对外做功温度降低造成的(2)(10分)如图所示,粗细均匀的U形管竖直放置,左管上端封闭,右管上端开口,下端正中开口处有一开关K,K关闭,管中装有水银,左右两管中的水银面在同一水平线上,左管中的空气柱长度L1=21 cm.控制开关K缓慢放出一些水银,使左管液面比右管液面高h1=25 cm时关闭开关K.已知大气压强p0=75 cmHg,环境温度不变.①求放出水银后左管空气柱的长度L2;②放出这些水银后,再从右管口缓慢注入水银,使得右管液面比左管液面高h2=15 cm,求需在右管中加入的水银柱长度H.解析:(1)由热力学第二定律,知热机效率不可能达到100%,A 项错;由题图乙知,若两分子间距从r0开始逐渐增大,则分子力先变大后变小,分子势能逐渐变大,B项对;由题图丙知,100℃时速率大的分子所占比例较多,C项对;多晶体和非晶体都具有各向同性的特点,D项错;图戊中瓶内出现的“白雾”是气体膨胀对外做功温度降低造成的,E项对.(2)①设U形管的横截面积为S,水银的密度为ρ.根据玻意耳定律有:p0L1S=(p0-ρgh1)L2S(3分)解得L2=31.5 cm(2分)②设此时左管中空气柱的长度为L3,根据玻意耳定律有:p0L1S =(p0+ρgh2)L3S(2分)由几何关系可知:H=2(L2-L3)+h1+h2(2分)解得:H=68 cm(1分)答案:(1)BCE(2)①31.5 cm②68 cm4.(1)(5分)如图所示为由两分子组成的系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线,下列说法正确的是________.(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1时,分子间作用力表现为引力时,分子间作用力表现为斥力时,分子间作用力最大的过程中,分子间作用力做负功时,分子势能最小封闭性良好且无摩擦,汽缸顶上堆放着铁砂,如图所示.缸内气现对气体缓慢加热,当气体温度升高了时,汽缸开始上升,继续加热直到汽缸上升度不变的情况下逐渐取走铁砂,直到铁砂全部取走时,T;经典语录1、最疼的疼是原谅,最黑的黑是背叛。
高考物理一轮选训 九月第二周习题(3)(含解析)新人教版

人教物理2019高考一轮选训:九月第二周习题(3)李仕才一、选择题1、如图所示,穿在一根光滑的固定杆上的两个小球A 、B 连接在一条跨过定滑轮的细绳两端,杆与水平面成θ角,不计所有摩擦,当两球静止时,OA 绳与杆的夹角为θ,OB 绳沿竖直方向,则下列说法正确的是( )A .A 可能受到2个力的作用B .B 可能受到3个力的作用C .绳子对A 的拉力大于对B 的拉力D .A 、B 的质量之比为1∶tan θ根据共点力平衡条件, 得:T =m B g , T sin θ=m A gs+θ(根据正弦定理列式)故m A ∶m B =1∶tan θ,故D 正确。
2、[多选]光滑斜面上,当系统静止时,挡板C 与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行,A 、B 质量相等。
在突然撤去挡板的瞬间( )A.两图中两球加速度均为g sin θB.两图中A球的加速度均为零C.图甲中B球的加速度为2g sin θD.图乙中B球的加速度为g sin θ解析:选CD 撤去挡板前,对整体分析,挡板对B球的弹力大小为2mg sin θ,因弹簧弹力不能突变,而杆的弹力会突变,所以撤去挡板瞬间,图甲中A球所受合力为零,加速度为零,B球所受合力为2mg sin θ,加速度为2g sin θ;图乙中杆的弹力突变为零,A、B球所受合力均为mg sin θ,加速度均为g sin θ,故C、D正确,A、B错误。
3、如图所示,在水平力F作用下,物体B沿水平面向右运动,物体A恰匀速上升,那么以下说法正确的是( )A.物体B正向右做匀减速运动B.物体B正向右做加速运动C.地面对B的摩擦力减小D.斜绳与水平方向成30°时,v A∶v B=3∶24、我国成功地进行了“嫦娥三号”的发射和落月任务,进一步获取月球的相关数据.该卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动时.经过时间t,卫星行程为s,卫星与月球中心连线扫过的角度是θ弧度,引力常量为G,月球半径为R,则可推知月球密度的表达式是( )A.3t2θ4πGs3R3B.3s34θπGt2R3C.4θπR3Gt23s3D.4πR3Gs33θt2【解析】设“嫦娥三号”绕月球运动的半径为r,周期为T.由题可知s=rθ,t =θ2πT,M=ρ·43πR3,GMmr2=m4π2T2r,联立解得ρ=3s34πGθt2R3,选项B正确.【答案】B5、如图4所示,光滑绝缘的水平面上M、N两点各放有一带电荷量分别为+q和+2q的完全相同的金属球A和B,给A和B以大小相等的初动能E0(此时初动量的大小均为p0),使其相向运动刚好能发生碰撞(碰撞过程中无机械能损失),碰后返回M、N两点的动能分别为E1和E2,动量的大小分别为p1和p2,则( )图4A.E1=E2>E0,p1=p2>p0B.E1=E2=E0,p1=p2=p0C.碰撞发生在MN中点的左侧D.两球同时返回M、N两点答案AD6、(多选)一物体静止在水平地面上,在竖直向上的拉力F的作用下开始向上运动,如图甲所示.在物体运动过程中,空气阻力不计,其机械能E与位移x的关系图象如图乙所示,其中曲线上点A处的切线的斜率最大.则( )A.在x1处物体所受拉力最大B.在x2处物体的速度最大C.在x1~x3过程中,物体的动能先增大后减小D.在0~x2过程中,物体的加速度先增大后减小7、[多选]如图所示,平行板电容器AB 两极板水平放置,A 在上方,B 在下方,现将其和二极管串联接在电源上,已知A 和电源正极相连,二极管具有单向导电性,一带电小球从AB 间的某一固定点水平射入,打在B 极板上的N 点,小球的重力不能忽略,现通过上下移动A 板来改变两极板AB 间距(两极板始终平行),则下列说法正确的是( )A .若小球带正电,当AB 间距增大时,小球打在N 点的右侧 B .若小球带正电,当AB 间距减小时,小球打在N 点的左侧C .若小球带负电,当AB 间距减小时,小球可能打在N 点的右侧D .若小球带负电,当AB 间距增大时,小球可能打在N 点的左侧解析:选BC 若小球带正电,当AB 间距d 增大时,电容减小,但Q 不可能减小,根据E =U d=Q Cd =4πkQ εS,E 不变,所以电场力不变,小球仍然打在N 点,故A 错误。
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.:2 .:1.:2 .:1解析:由题意可知x起飞,由x=可得:t起飞六校联盟”模拟]a、b、c它的位移-时间图象如图所示,物体是一条抛物线,坐标原点是抛物线的顶点,下列说法正确的是两物体都做匀速直线运动,两个物体的速度相同.甲、乙两物体所受的重力之比为:2的位置高度之比为:1,它们各自做自由落体运动,则.落地时的速度之比是2:1.落地时的速度之比是:1.下落过程中的加速度之比是:2 .下落过程中的加速度之比是:自由落体的加速度等于重力加速度得v甲v乙=间的位置关系的说法中正确的是()时刻两赛车相遇时刻两赛车间距离最大内的某时刻两赛车相遇时,甲赛车在乙赛车前方约实验中,必要的措施是________..细线必须与长木板平行.先接通电源再释放小车.小车的质量远大于钩码的质量若细线与长木板不平行,随着小车逐渐靠近滑轮,细线与水平方向的夹角增大,小车所受合力随之变化,因此小车的加速即小车不做匀变速直线运动,故细线必须与长木板平行,0.40惠州调研]趣味运动会上有一个项目是在传送带为传送带的左端点,B方天花板上悬挂一个气球,A、B间传送带的长度我边防武警追捕逃犯的过程可以模拟为如下情景.如为武警车,车上装有测速仪,测速仪安装有超声波发射和=340 m/s,A为逃犯汽车,两者静止且相距1:x=:31+x2=20 m解得:=5 m,=3351=1 s经典语录1、最疼的疼是原谅,最黑的黑是背叛。
2、我有没有跟你说过爱是我不变的信仰,我有没有告诉过你爱就是永远把一个人放在心上。
3、我们生活在同一个温暖的水域,也许偶尔会被水草缠绕,但因为彼此温暖的呼吸,相信都不会是死结。
如果我说我爱你,我一直爱你,不知道你会不会相信?4、恋爱就是这么突如其来的一件事,从开始到慢慢进行,每一个细节都不可思议百转千回。
5、爱情只是宿命摆下的一个局。
6、幸福是什么。
幸福,是照射在脸上的温暖阳光,瞬间就成了阴影。
7、我独自守候着岁月的轮回,等待那千年的梦。
(京津鲁琼版)高考物理总复习 第九章 单元评估检测(九)(含解析)-人教版高三全册物理试题
单元评估检测(九)(时间:60分钟分值:100分)一、选择题(此题共8小题,每一小题6分,共48分.1~5为单项选择题,6~8为多项选择题)1.(2019·浙江选考模拟)法拉第电动机原理如下列图.条形磁铁竖直固定在圆形水银槽中心,N极向上.一根金属杆斜插在水银中,杆的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连.电源负极与金属杆上端相连,与电源正极连接的导线插入水银中.从上往下看,金属杆( )A.向左摆动B.向右摆动C.顺时针转动D.逆时针转动解析:选D.电源、金属棒、导线和水银组成闭合电路,金属棒中有斜向上方的电流,根据左手定如此可知,导电金属杆所受安培力将会使其转动,从上往下看,金属杆将逆时针转动,D正确.2.(2019·某某武清区模拟)图中R是一种放射性物质,虚线方框是匀强磁场.LL′是厚纸板,MM′是荧光屏、实验时发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑.如此此时磁场的方向,到达O点与P点的射线分别是( )A.向上,β,αB.向下,α,βC.由外向里,γ,βD.由里向外,γ,α解析:选C.因为α粒子的贯穿本领较小,一张纸即可把它挡住,所以亮斑中不可能有α射线,A、B、D错误;因为γ射线不带电,所以不受磁场约束,直接打在O点,由左手定如此可知,带负电的β射线向下偏转,可知磁场由外向里,故C正确.3.(2019·江苏兴化一中模拟)如下列图为一螺距较大、有弹性的通电螺线管的磁场截面分布图,虚线为螺线管的中轴线(与某一磁感线重合),ab为用绝缘细线悬挂的位于螺线管的正上方的通电直导线,其电流方向由a 到b ,电流很小,不影响螺线管磁场.如下说法正确的答案是( )A .P 、Q 两点的磁感应强度一样B .直导线ab 通电后,a 端垂直纸面向外转动C .断开螺线管的电源后,螺线管有沿水平方向向内收缩的趋势D .将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管,电子将做匀速直线运动解析:选D.P 、Q 两点的磁感应强度大小一样,方向不一样,选项A 错误;直导线ab 通电后,由左手定如此可知,a 端受安培力向里,如此a 端垂直纸面向里转动,选项B 错误;螺线管通电时,各匝之间为同向电流,相互吸引,如此断开螺线管的电源后,螺线管有沿水平方向向外扩张的趋势,选项C 错误;长螺线管内部的磁场可认为是匀强磁场,将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管,电子运动的方向与磁感线平行,不受洛伦兹力作用,如此电子将做匀速直线运动,选项D 正确.4.(2019·成都联考)如图,初速度不计的电子束经电压为U 的电场加速后,进入一半径为r 圆形匀强磁场区域(区域中心为O ,磁场方向垂直于圆面),最后射到了与OM 连线垂直的屏幕上的P 处.不加磁场时,电子束将通过O 点打到屏幕的中心M 点,电子的电荷量为e ,电子所受重力不计.如此如下判断正确的答案是( )A .圆形区域中磁场的方向可能垂直于纸面向里B .电子在磁场中运动时受到的磁场力大小一定是2eUrC .假设仅增加加速电压U ,电子束打到屏幕上的位置在P 点上方D .假设仅改变圆形区域的磁感应强度大小,电子束可能打不到屏幕上解析:选D.由左手定如此可知,圆形区域中磁场的方向垂直于纸面向外,选项A 错误;电子在电场中被加速,如此Ue =12mv 2,假设在磁场中做圆周运动的半径为r ,如此F 磁=evB=m v 2r =2eUr,因电子在磁场中运动的半径不一定是r ,如此电子在磁场中运动时受到的磁场力大小不一定是2eUr,选项B 错误;假设仅增加加速电压U ,如此电子进入磁场的速度v 变大,如此电子的轨道半径变大,如此电子束打到屏幕上的位置在P 点下方,选项C 错误;假设仅使圆形区域的磁感应强度变大,如此电子在磁场中运动的半径减小,电子束经过磁场时的偏折角变大,如此电子束可能打不到屏幕上,选项D 正确.5.(2019·云南曲靖质监)如下列图,一圆形磁场区域半径为R ,有垂直于纸面向里的匀强磁场,有a 、b 两个完全一样的粒子(重力忽略)以一样速度水平向右分别从A 、B 两点射入圆形磁场区域(从B 点射入的粒子速度沿半径方向),其中从B 点射入的粒子刚好从圆形磁场的最上端D 点离开,A 点离BO 的距离为R2,如此a 、b 两个粒子在磁场中运动的时间之比t a :t b 为( )A .1∶2 B.2∶ 3 C .2∶3D .1∶ 2解析:选C.由题可知,两个粒子在磁场中运动的半径一样,由于从B 点射入的粒子刚好从圆形磁场的最上端D 点离开,可知两个粒子的半径都为R ,如下列图:由几何关系可知,从A 点入射的粒子在磁场中运动的圆心角为60°,从B 点入射的粒子在磁场中运动的圆心角为90°,根据运动时间t =θ360°T ,得a 、b 两个粒子在磁场中运动的时间t a ∶t b =60°∶90°=2∶3,应当选C.6.(2019·广东湛江模拟)如下列图,三根通电长直导线a 、b 、c 都垂直于纸面放置,彼此之间的距离都相等,b 、c 电流等大反向,a 、c 电流方向一样,a 电流大小为c 电流大小的一半.a 受到c 所产生磁场的安培力为F ,假设直线电流在某点所产生磁感应强度大小与电流成正比,与该点到直线电流的距离成反比,如此如下说法正确的答案是( )A .b 、c 对a 作用力的合力大小等于FB .b 、c 对a 作用力的合力方向垂直于ac 连线C .a 、c 对b 作用力的合力方向垂直于ac 连线D .a 、c 对b 作用力的合力大小等于7F解析:选AD.设c 在a 处产生的磁感应强度为B ,根据安培定如此可知,bc 在a 点产生的磁场方向如下列图,根据平行四边形定如此可知,B 合=B ,a 受到c 所产生磁场的安培力为F ,即F =BIL ,所以b 、c 对a 作用力的合力大小等于F ,A 正确;根据A 中分析可知,合场强方向如下列图,再根据左手定如此可知,b 、c 对a 作用力的合力方向不垂直于ac ,B 错误;根据安培定如此可知,a 、c 在b 产生的磁场方向如下列图,由图可知合磁场方向,由安培定如此可知,安培力不垂直于ac 方向,C 错误;由可知,a 受c 的安培力为F ,c 在a 处产生磁感应强度为B ,如此a 在b 处产生的磁感应强度为B2;而c 在b 处产生的磁感应强度为B ;根据平行四边形定如此可知,B ′合=B 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫B 22-2B ×B 2cos 120°=72B ;a 受到c 所产生磁场的安培力为F ,即F =BIL ,所以a ,c 对b 作用力的合力大小等于F ′=72B ·2IL =7BIL =7F ,D 正确. 7.(2019·江苏盐城模拟)如下列图是某霍尔元件的内部结构图,其载流子为电子,a 接直流电源的正极,b 接直流电源的负极,cd 间输出霍尔电压,如下说法正确的答案是( )A .假设工作面水平,置于竖直向下的磁场中,c 端的电势高于d 端B .cd 间霍尔电压与ab 间电流大小有关C .将该元件移至另一位置,假设霍尔电压一样,如此两处的磁场强弱一样D .在测定地球赤道上的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持竖直解析:选ABD.假设工作面水平,置于竖直向下的磁场中,由于电流从a 流向b ,电子从b 流向a ,由左手定如此可知,电子偏向d 极,如此c 端的电势高于d 端,选项A 正确;cd 间霍尔电压满足U d q =Bqv ,而I =neSv ,可知U =Bdv =BdIneS,即cd 间霍尔电压与ab 间电流大小有关,选项B 正确;由以上分析可知,将该元件移至另一位置,假设霍尔电压一样,如此两处的磁场强弱不一定一样,选项C 错误;地球赤道处的磁场与地面平行,如此在测定地球赤道上的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持竖直,选项D 正确.8.(2019·江苏天一模拟)如下列图,以直角三角形AOC 为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B ,∠A =60°, AO =L ,在O 点放置一个粒子源,可以向各个方向发射某种带负电粒子.粒子的比荷为q m ,发射速度大小都为v 0=qBLm.设粒子发射方向与OC 边的夹角为θ,不计粒子间相互作用与重力.对于粒子进入磁场后的运动,如下说法中正确的答案是( )A .当θ=45°时,粒子将从AC 边射出B .所有从OA 边射出的粒子在磁场中运动时间相等C .随着θ角的增大,粒子在磁场中运动的时间先变大后变小D .在AC 边界上只有一半区域有粒子射出解析:选AD.粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:qv 0B =m v 20r ,v 0=qBL m,解得粒子的运动半径r =L ,当θ=60°入射时,粒子恰好从A 点飞出,如此当θ=45°时,由几何关系可知,粒子将从AC 边射出,选项A 正确;所有从OA 边射出的粒子,θ不同,而轨迹圆心对应的圆心角等于2⎝⎛⎭⎪⎫π2-θ=π-2θ,所用时间t =π-2θ2πT ,T 一定,如此知粒子在磁场中时间不相等,选项B 错误;θ=0°飞入的粒子恰好从AC 中点飞出,在磁场中运动时间恰好是T 6;θ=60°飞入的粒子在磁场中运动时间恰好也是T6,此时粒子在磁场中运动时间最长,故θ从0°到60°在磁场中运动时间先减小后增大,当θ从60°到90°过程中,粒子从OA 边射出,此时在磁场中运动的时间逐渐减小,故C 错误;当θ=0°飞入的粒子在磁场中,粒子恰好从AC 中点飞出,因此在AC 边界上只有一半区域有粒子射出,故D 正确.二、计算题(此题共3小题,共52分)9.(16分)(2019·浙江选考模拟)如图,从阴极K 发射的热电子,重力和初速度均不计,通过加速电场后,沿图示虚线垂直射入匀强磁场区,磁场区域足够长,宽度为L =2.5 cm.加速电压为U =182 V ,磁感应强度B =9.1×10-4T ,电子的电荷量e =1.6×10-19C ,电子质量m=9.1×10-31kg.求:(1)电子在磁场中运动的速度大小v 和半径R ; (2)电子在磁场中运动的时间t (结果保存π);(3)假设加速电压大小可以改变,其他条件不变,为使电子在磁场中的运动时间最长,加速电压U 应满足什么条件?解析:(1)加速电场由动能定理得:eU =12mv 2-0解得v =2eUm=8×106m/s电子在磁场做圆周运动,由牛顿第二定律evB =mv 2R解得R =mveB=0.05 m.(2)磁场中运动的周期T =2πR v =π8×10-7s电子在磁场中运动轨迹如图中①所示.由几何关系sin θ=L R =12如此θ=30°,t =112T =π96×10-7s.(3)电子在磁场中的运动时间最长时,圆心角为180°,运动轨迹如图中②所示当运动轨迹与磁场右界相切时,R =L =2.5 cm 依题意R ≤2.5 cm 由R =mv eB和v =2eUm解得U =eR 2B 22m所以U ≤45.5 V.答案:(1)8×106 m/s 0.05 m (2)π96×10-7s(3)U ≤45.5 V10.(18分)(2019·某某百校大联考)在如下列图直角坐标系xOy 中,P 、N 两点分别在x 、y 轴上,OP =L ,ON =32L .x 轴上方存在电场强度大小为E 、方向沿y 轴负方向的匀强电场;x 轴下方存在方向垂直xOy 平面向外的匀强磁场(图中未画出).某质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子(不计重力)以某一速度从N 点沿x 轴正方向射入电场,然后从P 点射入磁场,经磁场偏转后,回到电场再次水平通过N 点.求:(1)粒子从N 点入射的速度大小v 0;(2)粒子从P 点射入磁场的速度大小v 与其方向;(3)匀强磁场的磁感应强度大小B 和粒子在电、磁场中运动的周期T .解析:(1)如下列图,粒子从N 点运动到P 点的过程中做类平抛运动,设粒子从N 点运动到P 点的时间为t ,如此:32L =12at 2其中:a =qE m,L =v 0t解得v 0=qEL3m.(2) 设粒子从P 点射入磁场的速度方向与x 轴正方向的夹角为θ,沿y 轴方向的分速度大小为v y ,如此有:sin θ=v y vv y =atv =v 20+v 2y解得v =4qEL3m;θ=π3.(3)粒子在磁场中做圆周运动的半径为: r 1=Lsin θ洛伦兹力提供向心力:qvB =m v 2r 1解得:B =3mEqL由对称性可知,粒子一个周期内在电场中运动的时间为:t 1=2t 其中由(1)可得:t =3mL qE粒子第一次在磁场中运动的时间为:t 2=〔2π-2θ〕r 1v粒子在电、磁场中运动的周期为:T =t 1+t 2=⎝⎛⎭⎪⎫2+43π93mLqE答案:(1)qEL3m(2)4qEL3m 与x 轴正方向夹角为π3(3)3mE qL ⎝ ⎛⎭⎪⎫2+43π93mL qE11.(18分)(2019·辽宁葫芦岛模拟)如下列图,一带电粒子质量m =2.0×10-11kg ,电荷量q =+1.0×10-5C ,从静止开始经电压U 1=100 V 的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,粒子射出电场时的偏转角θ=60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,粒子射出磁场时的偏转角也为θ=60°,偏转电场中金属板长L =2 3 cm ,圆形匀强磁场的半径R =10 3 cm ,重力忽略不计.求:(1)带电粒子经U 1=100 V 的电场加速后的速率; (2)两金属板间偏转电场的电场强度; (3)匀强磁场的磁感应强度的大小.解析:(1)带电粒子在电场中加速,由动能定理得:qU 1=12mv 21-0解得:v 1=1.0×104m/s.(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动, 水平方向:L =v 1t 竖直方向:v y =at =qE mt 由几何关系得:tan θ=v y v 1解得:E =1×104V/m.(3)粒子进磁场时的速度大小:v =v 1cos θ, 解得:v =2.0×104 m/s粒子在磁场中做匀速圆周运动,运动轨迹如下列图:设做圆周运动的半径为r ,由几何知识得:r =R tan 60°=30 cm =0.3 m洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB =m v 2r解得:B =215T.答案:(1)1.0×104m/s (2)10 000 V/m (3)215 T。
专题九 电磁感应中的动力学和能量问题(真题精讲) 2019高考物理真题透析一轮复习Word版含解析
【专题解读】1.本专题是动力学观点和能量观点在电磁感应中的综合应用,高考常以计算题的形式命题. 2.学好本专题,可以极大培养同学们的分析能力、推理能力和规范表达的能力,针对性的专题强化,可以提升同学们解决电磁感应问题中最难问题的信心.3.用到的知识有:法拉第电磁感应定律、楞次定律、牛顿运动定律、共点力的平衡条件、动能定理、焦耳定律、能量守恒定律等.考点精讲考向一 电磁感应中的动力学问题1.题型简述:感应电流在磁场中受到安培力的作用,因此电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起.解决这类问题需要综合应用电磁感应规律(法拉第电磁感应定律、楞次定律)及力学中的有关规律(共点力的平衡条件、牛顿运动定律、动能定理等).2.两种状态及处理方法3.动态分析的基本思路解决这类问题的关键是通过运动状态的分析,寻找过程中的临界状态,如速度、加速度最大值或最小值的条件.具体思路如下:导体受外力运动――→E =Blv 感应电动势感应电流――→F =BIl导体受安培力→合力变化――→F 合=ma加速度变化→速度变化→临界状态【例1】 如图1所示,两条相距l 的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R 的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S 的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B 1随时间t 的变化关系为B 1=kt ,式中k 为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN (虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B 0,方向也垂直于纸面向里.某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t 0时刻恰好以速度v 0越过MN ,此后向右做匀速运动.金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计.求:图1(1)在t =0到t =t 0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;(2)在时刻t (t >t 0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小. 【答案】(1)kt 0SR(2)B 0lv 0(t -t 0)+kSt (B 0lv 0+kS )B 0l R由电流的定义得I =Δq Δt④ 联立①②③④式得 |Δq |=kS RΔt ⑤由⑤式得,在t =0到t =t 0的时间间隔内即Δt =t 0,流过电阻R 的电荷量q 的绝对值为|q |=kt 0SR⑥其中Φ=B 1S =ktS ⑫由⑨⑩⑪⑫式得,在时刻t (t >t 0),穿过回路的总磁通量为Φt =B 0lv 0(t -t 0)+kSt ⑬ 在t 到t +Δt 的时间间隔内,总磁通量的改变量ΔΦt 为 ΔΦt =(B 0lv 0+kS )Δt ⑭由法拉第电磁感应定律得,回路感应电动势的大小为E t =ΔΦtΔt⑮ 由欧姆定律得I =E tR⑯联立⑦⑧⑭⑮⑯式得F =(B 0lv 0+kS )B 0l R.1.(多选)如图2所示,两根足够长、电阻不计且相距L =0.2 m 的平行金属导轨固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,顶端接有一盏额定电压U =4 V 的小灯泡,两导轨间有一磁感应强度大小B =5 T 、方向垂直斜面向上的匀强磁场.今将一根长为L 、质量为m =0.2 kg 、电阻r =1.0 Ω的金属棒垂直于导轨放置在顶端附近无初速度释放,金属棒与导轨接触良好,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.25,已知金属棒下滑到速度稳定时,小灯泡恰能正常发光,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则( )图2A.金属棒刚开始运动时的加速度大小为3 m/s2B.金属棒刚开始运动时的加速度大小为4 m/s2C.金属棒稳定下滑时的速度大小为9.6 m/sD.金属棒稳定下滑时的速度大小为4.8 m/s【答案】BD2. (多选)两根足够长的平行光滑导轨竖直固定放置,顶端接一电阻R,导轨所在平面与匀强磁场垂直.将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端拴接,金属棒和导轨接触良好,重力加速度为g,如图所示.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )A.金属棒在最低点的加速度小于gB.回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量C.当弹簧弹力等于金属棒的重力时,金属棒下落速度最大D.金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度【答案】AD【解析】金属棒先向下做加速运动,后向下做减速运动,假设没有磁场,金属棒运动到最低点时,根据简谐运动的对称性可知,最低点的加速度等于刚释放时的加速度g,由于金属棒向下运动的过程中产生感应电流,受到安培力,而安培力是阻力,则知金属棒下降的高度小于没有磁场时的高度,故金属棒在最低点的加速度小于g.故A 正确.根据能量守恒定律得知,回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量与弹簧弹性势能增加量之差,故B 错误,金属棒向下运动的过程中,受到重力、弹簧的弹力和安培力三个力作用,当三力平衡时,速度最大,即当弹簧弹力、安培力之和等于金属棒的重力时,金属棒下落速度最大,故C 错误.由于产生内能,且弹簧具有弹性势能,由能量守恒得知,金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度,故D 正确.3.如图3所示,水平面(纸面)内间距为l 的平行金属导轨间接一电阻,质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上.t =0时,金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动.t 0时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动.杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g .求:图3(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小; (2)电阻的阻值.【答案】(1)Blt 0(F m -μg ) (2)B 2l 2t 0m(2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时,金属杆中的电流为I ,根据欧姆定律I =ER⑤式中R 为电阻的阻值.金属杆所受的安培力为F 安=BlI ⑥因金属杆做匀速运动,有F -μmg -F 安=0⑦联立④⑤⑥⑦式得R =B 2l 2t 0m.考向二 电磁感应中的动力学和能量问题1.题型简述:电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程,而能量的转化是通过安培力做功来实现的.安培力做功的过程,是电能转化为其他形式的能的过程;外力克服安培力做功的过程,则是其他形式的能转化为电能的过程.2.解题的一般步骤(1)确定研究对象(导体棒或回路);(2)弄清电磁感应过程中,哪些力做功,哪些形式的能量相互转化; (3)根据能量守恒定律或功能关系列式求解. 3.求解电能应分清两类情况(1)若回路中电流恒定,可以利用电路结构及W =UIt 或Q =I 2Rt 直接进行计算. (2)若电流变化,则①利用安培力做功求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功;②利用能量守恒求解:若只有电能与机械能的转化,则减少的机械能等于产生的电能.【例2】 如图4甲,在水平桌面上固定着两根相距L =20 cm 、相互平行的无电阻轨道P 、Q ,轨道一端固定一根电阻R =0.02 Ω的导体棒a ,轨道上横置一根质量m =40 g 、电阻可忽略不计的金属棒b ,两棒相距也为L =20 cm.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中.开始时,磁感应强度B 0=0.1 T .设棒与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取10 m/s 2.图4(1)若保持磁感应强度B 0的大小不变,从t =0时刻开始,给b 棒施加一个水平向右的拉力,使它由静止开始做匀加速直线运动.此拉力F 的大小随时间t 变化关系如图乙所示.求b 棒做匀加速运动的加速度及b 棒与轨道间的滑动摩擦力;(2)若从t =0开始,磁感应强度B 随时间t 按图丙中图象所示的规律变化,求在金属棒b 开始运动前,这个装置释放的热量.【答案】(1)5 m/s 20.2 N (2)0.036 J(2)当磁感应强度均匀增大时,闭合电路中有恒定的感应电流I ,以b 棒为研究对象,它受到的安培力逐渐增大,静摩擦力也随之增大,当磁感应强度增大到b 所受安培力F 安′与最大静摩擦力F f 相等时开始滑动感应电动势E ′=ΔB ΔtL 2=0.02 V ⑦I ′=E ′R=1 A ⑧棒b 将要运动时,有F 安′=B t I ′L =F f ⑨ 所以B t =1 T ,根据B t =B 0+ΔB Δtt ⑩ 得t =1.8 s ,回路中产生的焦耳热为Q =I ′2Rt =0.036 J.。
高考物理一轮复习 专题九 磁场-人教版高三全册物理试题
专题九磁场1.(2015海南单科,1,3分)如图,a是竖直平面P上的一点。
P前有一条形磁铁垂直于P,且S极朝向a点。
P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a点。
在电子经过a点的瞬间,条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向( )A.向上B.向下C.向左D.向右答案 A P前有一条形磁铁垂直于P,且S极朝向a点,条形磁铁在a点的磁场垂直于竖直平面向外,在电子经过a点的瞬间,由左手定如此可知该电子所受洛伦兹力方向向上,A对,B、C、D错。
2.(2014江苏单科,9,4分)(多项选择)如下列图,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B与I成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为I H,与其前后外表相连的电压表测出的霍尔电压U H满足:U H=k,式中k为霍尔系数,d为霍尔元件两侧面间的距离。
电阻R远大于R L,霍尔元件的电阻可以忽略,如此( )A.霍尔元件前外表的电势低于后外表B.假设电源的正负极对调,电压表将反偏C.I H与I成正比D.电压表的示数与R L消耗的电功率成正比答案CD 由左手定如此可判定,霍尔元件的后外表积累负电荷,前外表电势较高,故A错。
由电路关系可见,当电源的正、负极对调时,通过霍尔元件的电流I H和所在空间的磁场方向同时反向,前外表的电势仍然较高,故B 错。
由电路可见,=,如此I H=I,故C正确。
R L的热功率P L=R L=R L=,因为B与I成正比,故有:U H=k=k'=k'=P L,可得知U H与P L成正比,故D正确。
3.(2013浙江理综,20,6分)(多项选择)在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P+和P3+,经电压为U 的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域,如下列图。
离子P+在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出。
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单元高考模拟特训(九) 一、选择题(1~5题只有一项符合题目要求,6~8题有多项符合题目要求,每小题6分,共48分) 1.
如图所示,中心轴线为OO′的螺线管固定,可以自由运动的直导线MN静止在光滑的绝缘水平面上,OO′⊥MN且OO′与MN在同一水平面上,螺线管关于MN左右对称.直导线MN中通入方向由M→N的恒定电流I1,当开关S闭合后,直导线MN( ) A.对水平面的压力将变小 B.对水平面的压力将不变 C.将顺时针方向转动(从上向下看) D.将逆时针方向转动(从上向下看) 解析:
开关S闭合后,根据安培定则判断知,直导线MN处的磁感线方向如图所示,根据左手定则判断知,直导线MN受到的安培力方向为垂直水平面向上,直导线MN对水平面的压力将变小,直导线MN不会水平转动,只有A正确. 答案:A
2.如图所示,a、b、c、d为圆心为O的圆上的四个点,直径ac、bd相互垂直,两根长直导线垂直圆面分别固定在b、d处,导线中通有大小相等,垂直纸面向外的电流,关于a、O、c三点的磁感应强度,下列说法正确的是( ) A.都为零 B.O点最大 C.a、c两点方向相反 D.a、c两点方向相同 解析:
由安培定则可知,b、d两处的通电导线在a点的磁场方向如图所示,由平行四边形定则可知,a点的磁感应强度方向垂直ac向下,同理可知c点的磁感应强度方向垂直ac向上,即a、c两点的磁感应强度方向相反,C正确,AD错误;根据磁感应强度的叠加原理可知,O点的磁感应强度大小为零,B错误. 答案:C 3.
如图所示,从S处发出的电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,发现电子向下极板偏转.设两极板间电场强度为E,磁感应强度为B.欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过,只采取下列措施,其中可行的是( ) A.适当减小电场强度E B.适当减小磁感应强度B C.适当增大加速电压U D.适当增大加速电场极板之间的距离 解析:根据左手定则可知,电子所受的洛伦兹力的方向竖直向下,故电子向下极板偏转的原因是电场力小于洛伦兹力,要想使电子沿直线从电磁复合场区域通过,则必须有Eq=qvB,所以可以适当增大电
场强度或适当减小磁感应强度,A错误、B正确;由Ue=12mv2得v
=2Uem,可以适当减小加速电压来减小电子进入电磁复合场的速度v,从而使得Eq=qvB,C错误;适当增大加速电场极板间的距离,但只要两板间电压不变,电子进入磁场的速度就不变,则电子受到的电场力仍小于它受到的洛伦兹力,电子向下偏转,D错误. 答案:B
4.如图所示,某空间存在正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒由a点进入电磁场并刚好沿虚线ab向上运动.下列说法中正确的是( ) A.该微粒一定带负电 B.该微粒的动能一定减少 C.该微粒的电势能一定增加 D.该微粒的机械能不一定增加 解析:微粒受到的重力和电场力是恒力,沿直线运动,则可以判断出微粒受到的洛伦兹力也是恒定的,即该微粒做匀速直线运动,B错误;如果该微粒带正电,则受到向右的电场力和向左下方的洛伦兹力,所以不会沿直线运动,故该微粒一定带负电,电场力做正功,电势能一定减少,机械能增加,A正确,C、D错误. 答案:A 5.如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器—电流天平,某同学在实验室里用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度,若他测得CD段导线长度4×10-2 m,天平(等臂)平衡时钩码重力4×10-5 N,通过导线的电流I=0.5 A,由此测得通电螺线管中的磁感应强度B为( )
A.2.0×10-3 T,方向水平向右 B.5.0×10-3 T,方向水平向右 C.2.0×10-3 T,方向水平向左 D.5.0×10-3 T,方向水平向左 解析:天平平衡时,CD段导线所受的安培力大小为:F=mg;
由F=BIL得:B=FIL=mgIL=4×10-50.5×4×10-2 T=2.0×10-3 T;根据左手定则可知磁感应强度的方向向右,所以A正确,B、C、D错误.故选A. 答案:A 6.
[2019·杭州模拟]如图所示,一轨道由两等长的光滑斜面AB和BC组成,两斜面在B处用一光滑小圆弧相连接,P是BC的中点,竖直线BD右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场,B处可认为处在磁场中,一带电小球从A点由静止释放后能沿轨道来回运动,C点为小球在BD右侧运动的最高点,则下列说法正确的是( ) A.C点与A点在同一水平线上 B.小球向右或向左滑过B点时,对轨道压力相等 C.小球向上或向下滑过P点时,其所受洛伦兹力相同 D.小球从A到B的时间是从C到P时间的2倍 解析:小球在运动过程中受重力、洛伦兹力和轨道支持力作用,因洛伦兹力永不做功,支持力也不做功,只有重力做功,满足机械能守恒,因此C点与A点等高,在同一水平线上,A项正确;小球向右或向左滑过B点时速度等大反向,即洛伦兹力等大反向,小球对轨道的压力不等,B项错误;同理小球向上或向下滑过P点时,洛伦兹力也等大反向,C项错误;因洛伦兹力始终垂直BC,小球在AB段和BC段(斜面倾角均为θ)的加速度均由重力沿斜面的分力产生,大
小为gsinθ,由x=12at2得小球从A到B的时间是从C到P的时间的2倍,D项正确. 答案:AD
7.[2019·领航高考冲刺卷]如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里.纸面内有两个半径不同的半圆在b点平滑连接后构成一绝缘光滑环.一带电小球套在环上从a点开始运动,发现其速率保持不变.则小球( ) A.带正电 B.受到的洛伦兹力大小不变 C.运动过程的加速度大小保持不变 D.光滑环对小球始终没有作用力 解析:小球速率不变,则做匀速圆周运动,可知所受的电场力和重力平衡,所以小球受向上的电场力,则小球带正电,选项A正确;小球的速率不变,根据F洛=Bqv可知受到的洛伦兹力大小不变,选
项B正确;因小球在不同的圆环中运动的半径不同,根据a=v2r可知,小球从小圆环过渡到大圆环的过程中加速度变小,选项C错误;小球从小圆环过渡到大圆环的过程中,加速度减小,根据F+qvB=ma可知光滑环对小球的作用力要发生变化,且作用力不可能总是零,选项D错误. 答案:AB 8.质谱仪可以测定有机化合物分子结构,现有一种质谱仪的结构可简化为如图所示,有机物的气体分子从样品室注入离子化室,在高能电子作用下,样品气体分子离子化或碎裂成离子.若离子化后的离子带正电,初速度为零,此后经过高压电源区、圆形磁场室(内为匀强磁场)、真空管,最后打在记录仪上,通过处理就可以得到离子
比荷qm,进而推测有机物的分子结构.已知高压电源的电压为U,圆形磁场区的半径为R,真空管与水平面夹角为θ,离子进入磁场室时速度方向指向圆心.则下列说法正确的是( )
A.高压电源A端应接电源的正极 B.磁场室的磁场方向必须垂直纸面向外 C.若离子化后的两同位素X1、X2(X1质量大于X2质量)同时进入磁场室后,出现图中的轨迹Ⅰ和Ⅱ,则轨迹Ⅰ一定对应X1 D.若磁场室内的磁感应强度大小为B,当记录仪接收到一个明
显的信号时,与该信号对应的离子比荷qm=2Utan2θ2B2R2 解析: 正离子在电场中加速,可以判断高压电源A端应接负极,同时根据左手定则知,磁场室的磁场方向应垂直纸面向外,A错误,B正确;
设离子通过高压电源后的速度为v,由动能定理可得qU=12mv2,离
子在磁场中偏转,则qvB=mv2r,联立计算得出r=1B 2mUq,由此可见,质量大的离子的运动轨迹半径大,即轨迹Ⅱ一定对应X1,C错误;离子在磁场中偏转轨迹如图所示,由几何关系可知r=Rtanθ2,
可解得qm=2Utan2θ2B2R2,D正确. 答案:BD 二、非选择题(本题共3个小题,52分) 9.
(16分)如图,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;在x轴下方存在匀强电场,电场方向与xOy平面平行,且与x轴成45°夹角.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速度v0从y轴上P点沿y轴正方向射出,一段时间后进入电场,进入电场时的速度方向与电场方向相反;又经过一段时间T0,磁场方向变为垂直于纸面向里,大小不变,不计重力. (1)求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需的时间; (2)若要使粒子能够回到P点,求电场强度的最大值. 解析:(1)带电粒子在磁场中做圆周运动,设运动半径为R,运动周期为T,根据洛伦兹力公式及圆周运动规律有,
qv0B=mv20R①
T=2πRv0② 依题意,粒子第一次到达x轴时,运动转过的角度为54π,
所需时间t1=58T③ 联立①②③式得t1=5πm4qB④ (2)粒子进入电场后,先做匀减速运动,直到速度减小为0,然后沿原路返回做匀加速运动,到达x轴时速度大小仍为v0.设粒子在电场中运动的总时间为t2,加速度大小为a,电场强度大小为E,有: qE=ma⑤
v0=12at2⑥
联立⑤⑥式得t2=2mv0qE⑦ 根据题意,要使粒子能够回到P点,必须满足 t2≥T0⑧
联立⑦⑧式得,电场强度的最大值为E=2mv0qT0⑨
答案:(1)5πm4qB (2)2mv0qT0 10.
(16分)如图所示,空间中存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小E=53 N/C,同时存在着水平方向的匀强磁场,其方向与电场方向垂直,磁感应强度大小B=0.5 T.有一带正电的小球,质量m=1.0×10-6 kg,电荷量q=2×10-6 C,正以速度v在图示的竖直面内