河北省石家庄市辛集中学2017届高三上学期周测（11-13）理综物理试题 16页

www.ks5u.com 二．选择题 ‎14．如图所示，在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的两个不同的匀强磁场，y轴右侧的磁场感应强度的大小为B。一个离子以速率v由O点沿x轴正方向射入磁场区域，不计离子所受重力，图中曲线表示 离子运动的轨迹，其中轨迹与y轴交点为M，轨迹与x轴交点为N，且，由此可判断（ ）‎ A．这个离子带负电 B．y轴左侧的磁场感应强度的大小为2B C．离子的比荷为 D．离子在y轴左侧运动的时间与在y轴右侧运动的时间相等 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 离子在y轴右侧的运动时间：，则，故D正确。‎ 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 ‎【名师点睛】本题考查了离子在磁场中的运动，分析清楚粒子的运动过程，应用牛顿第二定律与粒子周期公式即可正确解题；带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径．要掌握左手定则，熟练运用牛顿第二定律研究半径。‎ ‎15．如图所示为一边长为L的正方形，P是的中点，若正方形区域内只存在由d指向a的匀强电场，则在a点沿ab方向以速度v入射的质量为m、电荷量为q的带负电粒子（不计重力）恰好从P点射出。若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场，则在a点沿ab方向以速度v入射的同种带电粒子恰好从c点射出，由此可知（ ）‎ A．匀强电场的电场强度为 B．匀强磁场的磁感应强度为 C．带电粒子在匀强电场中运动的加速度大小等于在匀强磁场中运动的加速度大小 D．带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 第二定律得：，解得：，故B错误；粒子在电场中的加速度：‎ ‎，粒子在磁场中的加速度：，带电粒子在匀强电场中运动的加速度大小等于在匀强磁场中运动的加 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动 ‎【名师点睛】本题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程、知道粒子运动性质是解题的前提与关键，应用类平抛运动规律、牛顿第二定律即可解题。‎ ‎16．如图所示，在一个边长为a的正六边形内存在磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，三个相同带正电的粒子，比荷为，先后从A点沿AD方向以大小不等的速度射入匀强磁场区域，粒子在运动过程中只受到磁场力作用，已知编号为①的粒子恰好从F点飞出磁场区域，编号为②的粒子恰好从E点飞出磁场区域，编号为③的粒子从ED边上的某一点垂直边界飞出磁场区域，则（ ）‎ ‎ ‎ A．编号为①的粒子在磁场区域内运动的时间为 B．编号为②的粒子在磁场区域内运动的时间为 C．三个粒子进入磁场的速度依次增加 D．三个粒子在磁场内运动的时间依次增加 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：设编号为①的粒子在正六边形区域磁场中做圆周运动的半径为r1 初速度大小为v1，则： ，由几何关系可得； 解得；转动周期，在磁场中转了运动时间；设编号为②的粒子在正六边形区域磁场中做圆周运动的半径为线 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 ‎【名师点睛】本题以带电粒子在磁场中运动的相关问题为情境，考查学生综合分析、解决物理问题能力．带电粒子在磁场中的运动，关键的就是确定圆心和轨迹后由几何知识确定出半径。‎ ‎17．如图所示，在直角坐标系中，x轴上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向外。许多质量为m、电荷量为的粒子，以相同的速率v沿纸面内，由x轴负方向与y轴正方向之间各个方向从原点O射入磁场区域。不计重力及粒子间的相互作用，下列图中阴影部分表示带电粒子在磁场中可能经过的区域，其中，正确的图是（ ）‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 ‎【名师点睛】本题考查分析和处理粒子在磁场中运动的轨迹问题，难点在于分析运动轨迹的边界，可以运用极限分析法分析。‎ ‎18．如图所示，M．N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。静止的带电粒子带电荷量为，质量为m（不计重力）从P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则（ ）‎ A．两板间电压的最大值 B．CD板上可能被粒子打中区域的长度 C．粒子在磁场中运动的最长时间 D．能打到N板上的粒子的最大动能为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 解得：，则，故选项D错误。‎ 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动 ‎【名师点睛】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，几何关系就比较明显了。‎ ‎19．如图所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力和磁场力作用下，从静止开始沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c点为运动的最低点，则（ ）‎ A．离子必带负电 B．a．b两点位于同一高度 C．离子在c点速度最大 D．离子到达b点后将沿原曲线返回a点 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 示，故D错误。‎ 考点：带电粒子在混合场中的运动 ‎【名师点睛】本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，要注意洛伦兹力永不做功。‎ ‎20．如图，一个质量为m．带电量为的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，现给圆环一个水平向右的初速度，在以后的运动中下列说法正确的是（ ）‎ A．圆环可能做匀减速运动 B．圆环可能做匀速直线运动 C．圆环克服摩擦力所做的功可能为 D．圆环克服摩擦力所做的功不可能为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎，故C正确，D错误。‎ 考点：动能定理的应用、力的合成与分解的运用、洛仑兹力 ‎【名师点睛】本题考查分析问题的能力，摩擦力是被动力，要分情况讨论．在受力分析时往往先分析场力，比如重力、电场力和磁场力，再分析弹力、摩擦力。‎ ‎21．研究表明，蜜蜂是依靠蜂房．采蜜地点和太阳三个点来定位的，蜜蜂飞行时就说根据这三个位置关系呈8字形运动来告诉同伴蜜源的方位。某兴趣小组用带电粒子在如图所示的电场和磁场中模拟蜜蜂的8字形运动，即在的空间中和的空间内同时存在着大小相等，方向相反的匀强电场，上、下电场以x轴为分界线，在y轴左侧和图中竖直虚线MN右侧均无电场，但有方向垂直纸面向里．和向外的匀强磁场，MN与y轴的距离为。一重力不计的负电荷从y轴上的P（0，d）点以沿x轴正方向的初速度开始运动，经过一段时间后，电子又以相同的速度回到P点，则下列说法正确的是（　　）‎ A．电场强度与磁场强度的比值为 B．电场强度与磁场强度的比值为 C．带电粒子运动一个周期的时间为 D．带电粒子运动一个周期的时间为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 考点：带电粒子在混合场中的运动 ‎【名师点睛】粒子在电场中做类似平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据类似平抛运动的分运动公式和匀速圆周运动的半径公式、周期公式列式求解即可。‎ ‎22．读出下面图中游标卡尺与螺旋测微器的读数，游标卡尺读数为 ，螺旋测微器读数为 。‎ ‎【答案】；‎ 考点：游标卡尺的使用、螺旋测微器的使用 ‎【名师点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量，同时注意游标卡尺不估读，螺旋测微器要估读。‎ ‎23．实验室只备有下列器材：蓄电池（电动势约），电压表一个（量程，内阻几千欧），电阻箱一个（），滑动变阻器一个（），开关一个，导线若干。‎ ‎ ‎ ‎（1）甲组同学设计了一个半偏法测量电压表内阻的电路图1，请你连接实物图2。‎ ‎（2）测量时，在开关S闭合前先将滑动变阻器的触头滑至最左端，电阻箱的旋钮调至零位，闭合开关S后只调节滑动变阻器的触头使电压表指针恰好满偏，保持触头位置不动，再调节电阻箱，当电压表指针恰好是满偏的三分之二，则测得电压表的内阻等于 。‎ ‎（3）甲组同学用以上方法测量得到的电压表内阻与实际值相比 （填“偏大”或“偏小”）。‎ ‎（4）乙组同学为测定蓄电池的电动势和内阻，设计出另一种电路，不用滑动变阻器，只把电阻箱调至最大值后与电压表（内阻）、电源、开关共同组成一个串联电路，通过调节电阻箱获得多种U、R值，并绘出图像，若得到的图像是一条直线，且直线的斜率为k，图线在轴上的截距为b，则该蓄电池的电动势 ，内阻 （用k、b和表示）。‎ ‎【答案】（1）如图所示：‎ ‎（2）;（3）偏大; （4）,‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：‎ ‎。‎ 考点：伏安法测电阻 ‎【名师点睛】理解半偏法测电压表内阻的原理是求出电压表内阻与实验误差分析的关键；根据题意应用串联电路特点求出图象的函数表达式是求电源电动势与内阻的关键。‎ ‎24．如图所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽L，共N匝，线圈下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面，当线圈中通有电流I时，方向如图，在天平左右两盘各加质量分别为、的砝码，天平平衡，当电流反向时（大小不变），右盘再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，试求（）‎ ‎（1）判定磁场的方向并推导磁感应强度的表达式；‎ ‎（2）当，，，时磁感应强度是多少？‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ 考点：安培力 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握安培力方向的判定，以及会利用力的平衡去求解问题，注意电流反向后，再加入的砝码的重力与安培力的关系是解题的关键。‎ ‎25．在直角坐标系中，、C是x轴上的两点，P点的坐标为。在第二象限内以为圆心，为半径的圆形区域内，分布着方向垂直平面向外．磁感应强度大小为的匀强磁场；在第一象限三角形OPC之外的区域，分布着沿y轴负方向的匀强电场。现有大量质量为、电荷量为的相同粒子，从A点平行平面以相同速率．沿不同方向射向磁场区域，其中沿AD方向射入的粒子恰好从P点进入电场，经电场后恰好通过C点。已知，不考虑粒子间的相互作用及其重力，求：‎ ‎（1）粒子的初速度大小和电场强度E的大小；‎ ‎（2）粒子穿越x正半轴的最大坐标。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ 运动。‎ 运动时间为，则：，‎ 粒子到达x轴的坐标为，，，‎ 整理得到：‎ 设，所以，当时有最大值，为。‎ 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、向心力 ‎【名师点睛】本题关键分析清楚粒子的运动规律，先根据洛伦兹力提供向心力列式求解出圆周运动的轨道半径，然后结合几何关系画出运动轨迹；难点在轨迹的确定上。‎ ‎34．如图所示，在平面内，有许多电子从坐标原点O不断以大小为的速度呀不同的方向射入第一象限，现加上一个垂直于平面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场，要求进入该磁场的电子穿过该磁场后都能平行于y轴向y轴负方向运动。已知电子的质量为m、电荷量为e。（不考虑电子间的相互作用力和重力，且电子离开O点即进入磁场）‎ ‎（1）求电子做圆周运动的轨道半径R；‎ ‎（2）通过分析，在图中画出符合条件的磁场最小面积范围（用阴影线表示）；‎ ‎（3）求该磁场的最小面积S。‎ ‎【答案】（1）‎ ‎（2）如图所示：‎ ‎（3）‎ ‎【解析】‎ 由①②③所包围的面积就是磁场的最小范围，如图所示：‎ ‎（3）最小面积：。‎ 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、向心力 ‎【名师点睛】本题要关注以下两点：从第一象限射入的电子，速度的大小相同，速度的方向（与x轴的正方向）分布在到的范围内；能够正确画出粒子射出磁场的边界。‎ ‎ ‎