高二物理期末复习大题doc.docx
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高二物理期末复习大题doc
一、电场
1.如图所示,在匀强电场中有a、b、c三点,a、b相距4cm,b、c相距10cm。
将一个带电荷量为2×10-8C的电荷从a点移到b点时,电场力做功为4×10-6J。
将此电荷从b点移到c点时电场力做功为________J,a、c间电势差为________V。
2.A、B两点电荷,原来相距r,相互作用力为F。
若将A、B的电荷量都增大到原来的两倍,则相互作用力为________。
若再将距离也增大到原来的两倍,则相互作用力为________。
第1题图第2题图
3、用30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右,大小为1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态。
(1)
分析小球的带电性质
(2)求小球的带电量
(3)求细线的拉力
4.有一充电的平行板电容器,两板间电压为3V,现使它的电荷量减少3×10-4C,于是电容器两极板间电压降为原来的
,此电容器的电容是________μF,电容器原来的带电荷量是________C,若电容器极板上的电荷全部放掉,电容器的电容是________μF。
5.有一带电荷量q=-3×10-6C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服电场力做6×10-4J的功,从B点移到C点,电场力对电荷做9×10-4J的功,求A、C两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高。
6.如图所示,a、b、c、d为匀强电场中四个等势面,相邻等势面间距离为2cm,已知Uac=60V,求:
(1)电场强度为多大?
(2)设B点的电势为零,求A、C、D、P点的电势。
(3)求将q=-1.0×10-10C的点电荷由A移到D电场力做的功。
(4)将q=2×10-10C的点电荷由B移到C,再经D最后回到P,电场力所做的功Wbcdp
7.如图所示,水平放置的平行板电容器与一恒定的直流电压相连,两极板间距离d=10cm.距下板4cm处有一质量m=0.01g的不带电小球由静止落下.小球和下极板碰撞间带上了q=1.0×10-8C的电荷,反跳的高度为8cm,这时下板所带电量为Q=1.0×10-6C.如果小球和下板碰撞时没有机械能损失(即速度的大小不变),(取g=10m/s2)试求:
(1)该电容器极板间的电场强度多大?
(2)该电容器的电容多大?
8.一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图18所示,AB与电
场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量m=1.0×10-7kg,电量q=1.0×10-10C,A、B相距L=20cm。
(取
g=10m/s2,结果保留二位有效数字)
求:
(1)说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由。
(2)电场强度的大小和方向?
(3)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少?
9、有一电子经电压
加速后,进入两块间距为
,电压为
的平行金属板间,若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿出电场,设电子的电量为
.求:
1
金属板
的长度。
2电子穿出电场时的动能。
10.如图6-3-16所示,abcd是一个正方形盒子.cd边的点有一个小孔e.盒子中有沿ad方向的匀强电场.一个质量为m带电量为q的粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内,并恰好从e处的小孔射出.(忽略粒子重力)求:
(1)该带电粒子从e孔射出的速度大小.
(2)该过程中电场力对该带电粒子做的功.
(3)若正方形的边长为l,试求该电场的场强.
11.如图所示为两组平行板金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为m的电子静止在竖直
放置的平行金属板的A点,经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B分别为两块竖直板的中点,求:
(1)电子通过B点时的速度大小;
(2)右侧平行金属板的长度;
(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能。
12.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U1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U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,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。
二、磁场对通电导线的作用
1.一段通电导体处于磁感应强度为B的磁场中,导体电流为I,长度为L,当导体垂直磁场放置时,安培力F=_____,平行磁场放置时安培力F=_____.
2.匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线,它与磁场方向垂直,当通过3A的电流时,受到60×10-2N的磁场力,则磁场的磁感强度是______特;当导线长度缩短一半时,磁场的磁感强度是_____特;当通入的电流加倍时,磁场的磁感强度是______特。
3.如图3-3-5所示,ab,cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,MN是质量为3kg的金属棒,通以5A的电流时,棒沿导轨作匀速运动;当棒中电流增加到8A时,棒能获得2m/s2的加速度,求匀强磁场的磁感强度的大小;
a╳╳╳╳╳╳b
c╳╳╳╳╳╳
N
4.如图3-3-6所示两根平行放置的导电轨道,间距为L,倾角为θ,轨道间接有电动势为E(内阻不计)的电源,先将一根质量为m,电阻为R的金属棒ab与轨道垂直放于导电轨道上,轨道间的摩擦和电阻均不计,要使ab棒静止,所加匀强磁场的磁感应强度至少多大?
什么方向
ab
…θ….…θ…
5.如图3-3-7两平行光滑导轨与水平面间的夹角θ=45°,相距为20cm.,金属棒MN的质量为0.01kg,电阻R=8Ω,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度B=0.8T,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,当电键K闭合,MN处于平衡状态,求变阻器R’的取值为多少?
B
MN
……
…θ…
R’
r
E
6、如图6所示,ab,cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,通以5A的电流时,棒沿导轨作匀速运动;当棒中电流增加到8A时,棒能获得2m/s2的加速度,求匀强磁场的磁感强度的大小;1.2T
7、如图7所示,通电导体棒AC静止于水平导轨上,棒的质量为m长为l,通过的电流强度为I,匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角,求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各为多大?
mg-BIlcosθ,BIlsinθ
8.如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L,质量为m的通电直导体棒,棒内电流大小为I,方向垂直纸面向外.以水平向右为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系。
(1)若加一方向垂直斜面向上的匀强磁场,使导体棒在斜面上保持静止,求磁场的磁感应强度多大?
(2)若加一方向垂直水平面向上的匀强磁场使导体棒在斜面上静止,该磁场的磁感应强度多大.
9.如图所示,质量m=0.1g的小球,带有q=5×10-4C的正电荷,套在一根与水平方向成θ=37°的绝缘杆上,小球可以沿杆滑动,与杆间的动摩擦因数μ=0.4,这个装置放在磁感应强度B=0.5T方向垂直纸面向里的匀强磁场中,将小球无初速释放。
求
(1)小球最大加速度为多少?
此时小球的速度是多少?
(2)下滑过程中,小球可达到的最大速度为多大?
10.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,垂直纸面水平放置一根长为L,质量为m的通电直导线,电流方向垂直纸面向里,欲使导线静止于斜面上,则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是。
11.质量为m,长为L的的金属棒ab用两根细金属丝悬挂在绝缘架MN下面,整个装置处在竖直方向的匀强磁场中,当金属棒通以由a向b的电流I后,将离开原位置向前偏转α角而重新平衡,如图。
求磁感应强度B的方向和大小。
12.如图所示,电源电动势为E=2V,内阻r=0.5Ω,竖直导轨电阻可以忽略不计,金属棒的质量m=0.1kg,电阻R=0.5Ω,有效长度为0.2m,靠在导轨的外面,它与导轨间的最大静摩擦力是其之间正压力的0.5倍。
为使金属棒静止,我们施一与纸面夹角为37°且与金属棒垂直向里的匀强磁场,求:
(1)磁场是斜向上还是斜向下?
(2)B的范围是多少?
13.如右图所示,水平放置的两导轨P、Q间的距离L=0.5m,垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T,垂直于导轨放置的ab棒的质量m=1kg,系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G=3N的物块相连.已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2,电源的电动势E=10V、内阻r=0.1Ω,导轨的电阻及ab棒的电阻均不计.要想ab棒处于静止状态,R应在哪个范围内取值?
(g取10m/s2)
14.如图15-13所示,导体杆ab质量为m,电阻为R,放在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上,导轨间距为d,电阻不计,系统处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,电池内阻不计.问:
(1)导体光滑时E为多大能使导体杆静止在导轨上?
2)若导体杆与导轨间的动摩擦因数为μ,且不通电时导体杆不能静止在导轨上,要使杆静止在导轨上,E应为多大?
三、带电粒子在磁场中的作用
1、如图所示宽度为d的区域上方存在垂直纸面、方向向内、磁感应强度大小均为B的匀强磁场,现有一质量为m,带电量为+q的粒子在纸面内以速度v从此区域下边缘上的A点射入,其方向与下边缘线成30°角,试求当v满足什么条件时,粒子能回到A。
2、.弹性挡板围成边长为L=100cm的正方形abcd,固定在光滑的水平面上,匀强磁场竖直向下,磁感应强度为B=0.5T,如图所示.质量为m=2×10-4kg、带电量为q=4×10-3C的小球,从cd边中点的小孔P处以某一速度v垂直于cd边和磁场方向射入,以后小球与挡板的碰撞过程中没有能量损失.
(1)为使小球在最短的时间内从P点垂直于dc射出来,小球入射的速度v1是多少?
(2)若小球以v2=1m/s的速度入射,则需经过多少时间才能由P点出来?
3.如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L,两板间距离为d,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场。
一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场。
不计粒子重力。
试求:
(1)两金属板间所加电压U的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)在图中画出粒子再次进入电场的运动轨迹,并标出粒子再次从电场中飞出的位置与速度方向。
4.如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。
左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右,电场宽度为L;中间区域和右侧匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向外和向里。
一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到O点,然后重复上述运动过程。
求:
(1)中间磁场区域的宽度d;
(2)带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t。