7.如图7所示,竖直放置的一对平行金属板问的电势差为U1,水平放置的一对平行金属板间的电势差为U2,一电子由静止开始U1经加速后,进人水平放置的金属板间,刚好从下板边缘射出。
不计电子重力.下列说法正确的是()
A.仅增大U1,电子一定打在水平金属板上
B.仅减少U1,电子一定打在水平金属板上
C.仅减少U2,电子一定打在水平金属板上
D.仅增大U2,电子一定能从水平金属板间射出
8.如图8所示,x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同,电荷量也相同的带正、负电的离子(不计重力),以相同速度从O点射入磁场中,射入方向与x轴均夹θ角.则关于正、负离子在磁场中运动的说法,正确的是()
A.运动时间相同
B.运动轨道半径不相同
C.重新回到x轴时速度大小和方向均相同
D.重新回到x轴时距O点的距离不相同
9.回旋加速器是加速带电粒子的装置,如图9所示,其主体部分是两个D形金属盒。
两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,a、b分别与高频交流电源两极相连接,下列说法不正确的是()
A.离子在磁场中动能不断发生变化
B.离子在电场中动能不断发生变化
C.增强磁感应强度可以使粒子射出时的获得的最大动能增加
D.增大金属盒的半径可使粒子射出时的获得的最大动能增加
10.如图10所示,水平桌面的上方有垂直相交的匀强磁场和匀强磁场,E的方向竖直向下,B的方向水平.水平方向上粗细均匀的直导线ab与B、E的方向都垂直.让ab由静止释放,下列说法正确的是()
A.ab向下作平动,是自由落体
B.ab向下作平动,加速度小于g
C.ab下落时发生了转动,a端先落地
D.ab下落时发生了转动,b端先落地
11.如图11所示,光滑平行导轨倾斜放置,其下端连接一灯泡,匀强磁场垂直于导轨平面.当导轨上的ab导体棒下滑到稳定状态时,小灯泡获得的功率为P0.除灯泡外,其他电阻不计,要使灯泡消耗的功率变为2P0,下列措施中正确的是()
A.换一个电阻为原来的一半的灯泡
B.把磁感应强度B增为原来的2倍
C.换一根质量为原来
倍的金属棒(长度未变)
D.把导轨间距增大为原来的
倍(ab棒也相应增长)
12.一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正.在磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图所示.现令磁感应强度B随时间t变化,先按图中所示的Oa图线变化,后来又按图线bc和cd变化.用E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小,I1、I2、I3分别表示对应的感应电流,则()
A.E1>E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向
B.E1<E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向
C.E1<E2,I2沿顺时针方向,I3沿逆时针方向
D.E2=E3,I2沿逆时针方向,I3沿顺时针方向
二、实验题(本题有3个小题,共20分)
13.(6分)某同学测定一根金属丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测最金属丝的直径如图13中a图所示,则该金属丝的直径为________mm,
(2)在用多用电表粗测其电阻时,将选择开关调到欧姆挡"x10"挡位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:
①.将选择开关换成欧姆挡的_________(选填"x100”或“xl”)挡。
②.将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处。
再次测量电阻丝的值,其表盘及指针所指位置如图b所示,则此段电阻丝的电阻为________
。
14.(4分)磁感应强度为B的匀强磁场,与面积为S0的平面导线框所在的平面垂直,在△t时间内,导线框面积增加了△S,同时磁感应强度增加了△B,则这段时间内,导线框内产生的平均感生电动势为.
15.(10分)在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时,所用器材有:
电动势为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。
要求能测出尽可能多组数据,如图14是没有连接完的实物电路。
(已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根)
(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整;
(2)连好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无视数,则故障的原因可能是____________________________________;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,在要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向__________端滑动(选填“左”“右”);
(4)通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了如图所示的U—I图线。
根据U—I图线提供的信息,可计算出小灯泡正常工作时电阻是____
。
(5)图线是曲线,并不是过原点的直线,原因是________________________________。
三、计算题(本题有4个小题,共44分,要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤)
16.(9分)如图15所示,直流电源的电动势E=20V,内阻r=1Ω,将它与一个标有“6V12W”的小灯泡和一台内部导线电阻为2Ω的直流电动机串联组成闭合电路,小灯泡恰能正常发光,电动机正常转动。
不计电动机转动时的摩擦。
求:
(1)电路中的电流大小;
(2)电源的输出功率;
(3)电动机的输出功率。
17.(10分)如图16所示,固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d,电量分别为+Q和-Q。
MN
是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电量为+q(可视为点电荷,q
远小于Q),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的
O点时,速度为v。
已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g。
求:
(1)C、O间的电势差UCO;
(2)小球p经过O点时的加速度;
(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时速度的大小。
18.(10分)如图17所示,正离子束以一定的速度从a点沿ad方向射入虚线所画的正方形区域。
如果在该区域中加沿ab方向的匀强电场E,离子束刚好从c点射出。
如撤去电场加一匀强磁场B,B的方向垂直纸面向外,离子束也刚好从c点垂直bc射出。
求离子束刚射入正方形区域的速度?
19.(15分)在图18所示,直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场,第1象限内的磁感应强度大小为2B,第3象限内的磁感应强度大小为B,磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l,圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动,导线框回路电阻为R.
(1)求导线框中感应电流最大值.
(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0,逆时针方向电流为正值)
(3)求线框匀速转动一周产生的热量.
参考答案
一.选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
C
A
B
B
D
B
C
A
D
C
B
二.填空和实验题
13.
(1)0.805
(2)x1(3)12
14、(B△S+△BS0+△B△S)/△t
15、
(1)连线如图;
(2)c(d)段导线断路或灯泡损坏;
(3)右;
(4)12.5;
(5)灯丝的电阻会随温度的升高而增大
三.计算题
16.解:
小灯泡正常发光则I=P/U=2A 3分
P出=EI-I2r=36W 3分
P机=P总-P热-P电=40-12-12=16W3分
17.
(1)小球p由C运动到O时,由动能定理可知
由此得
3分
(2)小球p经过O点时受力如图,由库仑定律
它们的合力为
由牛顿第二定律
得
3分
(3)小球p由O运动到D的过程中,由动能定理
由电场特点可知:
由以上关系及
(1)中方程解得
4分
18.解:
设正离子质量为m,电量为
,沿ad方向以vo射入,设正方形abcd的边长为l:
沿cd方向加匀强电场E,离子在电场力的作用下做类平抛运动。
1分
沿ab方向有:
①2分
②1分
沿ad方向有:
③ 1分
由①②③消t得:
④1分
撒去电场加磁场B,离子做匀速圆周运动,为使离子从c点射出,要求圆半径
故有
⑤3分
由④⑤式得:
/2B⑥1分
19解:
(1)线框从图甲位置开始(t=0)转过900的过程中,产生的感应电动势为:
3分
由闭合电路欧姆定律得,回路电流为:
1分
联立以上各式解得:
2分
同理可求得线框进出第3象限的过程中,回路电流为:
1分
故感应电流最大值为:
1分
(2)I-t图象为:
3分
(3)线框转一周产生的热量:
2分
又
1分
解得:
1分