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本卷共 19 题,其中:
选择题 14 题,实验题 2 题,简答题 3 题
简单题 8 题,中等难度 8 题,困难题 3 题。总体难度: 简单
选择题 共 14 题
  1. 很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒.一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐.让条形磁铁从静止开始下落.条形磁铁在圆筒中的运动速率(  )

    A. 均匀增大

    B. 先增大,后减小

    C. 逐渐增大,趋于不变

    D. 先增大,再减小,最后不变

    难度: 困难查看答案及解析

  2. 在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用.下列叙述不符合史实的是(  )

    A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系

    B. 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子环流假说

    C. 法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流

    D. 楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

    难度: 简单查看答案及解析

  3. 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是(  )

    A. 安培力的方向可以不垂直于直导线

    B. 安培力的方向总是垂直于磁场的方向

    C. 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关

    D. 将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半

    难度: 简单查看答案及解析

  4. 如图所示,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好,在向右匀速通过M、N两区的过程中,导体棒所受安培力分别用FM、FN表示.不计轨道电阻.以下叙述不正确的是(  )

    A. FM向右   B. FN向左   C. FM逐渐增大   D. FN逐渐减小

    难度: 中等查看答案及解析

  5. 如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置,质量为0.2 kg,接入电路的电阻为1 Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8T.将导体棒MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6)(  )

    A. 2.5 m/s 1W   B. 5 m/s 1W   C. 7.5 m/s 9W   D. 15 m/s 9W

    难度: 中等查看答案及解析

  6. 带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,它们的动量大小相等,a运动的半径大于b运动的半径.若a、b的电荷量分别为qa、qb,质量分别为ma、mb,周期分别为Ta、Tb.则一定有(  )

    A. qa<qb   B. ma<mb   C. Ta<Tb   D.

    难度: 中等查看答案及解析

  7. 回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,现用同一回旋加速器分别加速两种同位素,关于高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,下列说法正确的是(  )

    A. 加速质量大的交流电源的周期较大,加速次数少

    B. 加速质量大的交流电源的周期较大,加速次数多

    C. 加速质量大的交流电源的周期较小,加速次数多

    D. 加速质量大的交流电源的周期较小,加速次数少

    难度: 简单查看答案及解析

  8. 如图所示,长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极,两极间距为d,极板面积为S,这两个电极与可变电阻R相连.在垂直前后侧面的方向上,有一匀强磁场,磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体,气体以速度v向右流动,并通过专用管道导出.由于运动的电离气体受到磁场的作用,将产生大小不变的电动势.若不计气体流动时的阻力,由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率.调节可变电阻的阻值,根据上面的公式或你所学过的物理知识,可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为(   )

    A.    B.    C.    D.

    难度: 中等查看答案及解析

  9. 图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示.一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是(  )

    A. 向上   B. 向下   C. 向左   D. 向右

    难度: 简单查看答案及解析

  10. 纸面内两个半径均为R的圆相切于O点,两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,且不随时间变化.一长为2R的导体杆OA绕O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,角速度为ω。t=0时,OA恰好位于两圆的公切线上,如图所示,若选取从O指向A的电动势为正,下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是(  )

    A.    B.    C.    D.

    难度: 简单查看答案及解析

  11. 如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上,H、P的间距很小.质量为0.2 kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形,其有效电阻为0.1 Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4-0.2t) T,图示磁场方向为正方向.框、挡板和杆不计形变.则(  )

    A. t=1s时,金属杆中感应电流方向从C到D

    B. t=3s时,金属杆中感应电流方向从D到C

    C. t=1s时,金属杆对挡板P的压力大小为0.1N

    D. t=3s时,金属杆对挡板H的压力大小为0.2N

    难度: 中等查看答案及解析

  12. 图为某磁谱仪部分构件的示意图.图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹.宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子.当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是(  )

    A. 电子与正电子的偏转方向一定不同

    B. 电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同

    C. 仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子

    D. 粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小

    难度: 中等查看答案及解析

  13. 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,如图所示.已知离子P+在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出.在电场和磁场中运动时,离子P+和P3+(  )

    A. 在电场中的加速度之比为1∶1   B. 在磁场中运动的半径之比为

    C. 在磁场中转过的角度之比为1∶2   D. 离开电场区域时的动能之比为1∶3

    难度: 中等查看答案及解析

  14. 如图所示,边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域,其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt(常量k>0).回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0,滑动片P位于滑动变阻器中央,定值电阻R1=R0、.闭合开关S,电压表的示数为U,不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势,则(  )

    A. R2两端的电压为   B. 电容器的a极板带正电

    C. 滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍   D. 正方形导线框中的感应电动势为kL2

    难度: 中等查看答案及解析

实验题 共 2 题
  1. 某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表:量程5V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5kΩ;导线若干.回答下列问题:

    (1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔________,调零点.

    (2)将图(a)中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.

    (3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示.多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V.

    (4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V.从测量数据可知,电压表的内阻为________kΩ.

    (5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为________V,电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为________kΩ.

    难度: 简单查看答案及解析

  2. 在探究“功和速度变化关系”的实验中,小张同学用如图甲所示装置,尝试通过测得细绳拉力(近似等于悬挂重物重力)做的功和小车获得的速度的值进行探究,则

    (1)下列说法正确的是__________

    A.该方案需要平衡摩擦力

    B.该方案需要重物的质量远小于小车的质量

    C.该方案操作时细线应该与木板平行

    D.该方案处理数据时应选择匀速时的速度

    (2)某次获得的纸带如图乙所示,小张根据点迹标上了计数点,请读出C计数点在刻度尺上的读数______cm,并求出C点的速度为______ m/s(计算结果保留3位有效数字);

    难度: 简单查看答案及解析

简答题 共 3 题
  1. 在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角θ=37°.过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=1.25T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E=1×104 N/C.小物体P1质量m=2×10-3kg、电荷量q=+8×10-6C,受到水平向右的推力F=9.98×10-3 N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力.当P1到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P2在GH顶端静止释放,经过时间t=0.1s与P1相遇.P1与P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ=0.5,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力.求:

    (1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小;

    (2)倾斜轨道GH的长度s.

    难度: 困难查看答案及解析

  2. 如图所示,在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场,同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,KL为上下磁场的水平分界线,在NS和MT边界上,距KL高h处分别有P、Q两点,NS和MT间距为1.8h,质量为m,带电荷量为+q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域,在两边界之间做圆周运动,重力加速度为g.

    (1)求电场强度的大小和方向.

    (2)要使粒子不从NS边界飞出,求粒子入射速度的最小值.

    (3)若粒子能经过Q点从MT边界飞出,求粒子入射速度的所有可能值.

    难度: 困难查看答案及解析

  3. 如图甲所示,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一竖直面(纸面)内,其上端接一阻值为R的电阻;在两导轨间OO′下方区域内有垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.现使电阻为r、质量为m的金属棒ab由静止开始自OO′位置释放,向下运动距离d后速度不再变化。(棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平,导轨电阻不计).

    (1)求棒ab在向下运动距离d过程中回路产生的总焦耳热;

    (2)棒ab从静止释放经过时间t0下降了,求此时刻的速度大小;

    (3)如图乙在OO′上方区域加一面积为s的垂直于纸面向里的均匀磁场B',棒ab由静止开始自OO′上方一某一高度处释放,自棒ab运动到OO′ 位置开始计时,B'随时间t的变化关系,式中k为已知常量;棒ab以速度v0进入OO′下方磁场后立即施加一竖直外力使其保持匀速运动。求在t时刻穿过回路的总磁通量和电阻R的电功率。

    难度: 简单查看答案及解析