1、2013-2014学年河北省邢台市第一中学高二上学期第二次月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 关于各个单位间的关系，下列等式中 错误 的有（ ） A 1T=1wb/m2 B 1T=1wb m2 C 1T=1N s/（ C m） D 1T=1N/(A m) 答案： B 试题分析：根据公式 可知： ；根据公式 ，则，选项 B错误。 考点：单位的推导。 如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。 O 点为圆环的圆心， a、 b、 c为圆环上的三个点， a点为最高点， c点为最低点， Ob沿水
2、平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端 a点由静止释放。下列判断正确的是（ ） A当小球运动到 bc中点时，洛仑兹力最大 B当小球运动到 c点时，洛仑兹力最大 C小球从 a点到 b点，重力势能减小，电势能增大 D小球从 b点运动到 c点，电势能增大，动能先增大后减小 答案： AD 试题分析：小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力，二力大小相等，故二力的合力方向于水平方向成 45向左下，如图， 故小球运动到圆弧 bc的中点时，速度最大，此时的洛伦兹力最大，选项 A正确，B错误小球由 a到 b的过场中，电场力和重力均做正功，重力势能和电势能都减小选项 C错误小球从 b点运动
3、到 c点，电场力做负功，电势能增加；因力的合力方向将于水平方向成 45向左下，当小球运动到圆弧 bc的中点时速度最大，所以小球从 b点运动到 c点过程中，动能先增大，后减小选项 D正确 考点：带电粒子在复合场中中的运动。 如图所示， ABCD为匀强电场中相邻的四个等势面（水平），一个电子垂直经过等势面 D时，动能为 20 eV，飞经等势面 C时，电势 能为 -10 eV，飞至等势面 B时速度恰好为 0，已知相邻等势面间的距离为 5cm，则下列说法正确的是（ ） A电场强度为 200V/m B电场方向竖直向上 C等势面 A电势为 -10V D电子再次飞经 D等势面时，动能为 10eV 答案： A
4、BC 试题分析：电子所受电场力向下，所以场强垂直于等势面向上， B正确；对于BD段：电场强度为 故 A正确电子从 B到 D过程，根据动能定理得： -eUDB=0-EkD，解得， UDB=20V，由于是等差的等势面，则知， A等势面的电势为 -10V故 C正确根据能量守恒可知，电子再次经过 D等势面时，电势能不变，动能不变，其动能仍为 10eV；故 D错误 考点：电势能及等势面；动能定理。 图中 a、 b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在 a点由静止释放，沿电场线向上运动，到 b点恰好速度为零。下列说法中正确的是 （ ） A带电质点在 a、 b两点所受电场力都是竖直向上 B a点的电势比
5、b点的电势高 C带电质点在 a点的电势能比在 b点的电势能小 D a点的电场强度比 b点的电场强度大 答案： AD 试题分析：由题意可知，带点质点受两个力，重力和电场力开始 由静止向上运动，电场力大于重力，且方向向上因为在一根电场线上，所以在两点的电场力方向都向上故 A正确；电场力方向向上，但场强的方向无法确定，即无法比较 ab两点电势的高低，故 B错误；电场力做正功，电势能降低，所以带电质点在 a点的电势能比在 b点的电势能大故 C错误；在 a点，电场力大于重力，到 b点恰好速度为零，可知先加速后减速，所以 b点所受的电场力小于重力所以 a点的电场强度比 b点的电场强度大故 D正确 考点：电
6、场线与电势及场强的关系。 如图所示，两边倾角均为 的绝缘光滑导轨置于垂直纸面向里的匀强磁场中，两个 带等量负电荷的相同的小球 A、 C同时从顶端由静止释放，则下列说法中正确的是（ ） A两小球沿斜面下滑阶段的加速度大小相等 B两小球沿斜面下滑阶段的每个时刻速度大小相等 C经过一段时间后， A小球可能离开导轨 D经过一段时间后， C小球可能离开导轨 答案： ABC 试题分析：两小球受到的洛伦兹力都与斜面垂直，沿斜面方向的合力为重力的分力，则其加速度为 aA=aB=gsin 可见 aA=aB ，则两小球沿斜面下滑阶段的每个时刻速度大小相等， AB正确；因为 A球所受的洛伦兹力方向垂直斜面向上， B
7、球所受的洛伦兹力 方向垂直斜面向下，所以经过一段时间后，当所受的洛伦兹力大于重力垂直斜面的分量时， A小球离开导轨。选项 ABC正确。 考点：牛顿第二定律：洛伦兹力。 如图所示，圆柱形区域的横截面在没有磁场的情况下，带电粒子 (不计重力 )以某一初速度沿截面直径方向入射时，穿过此区域的时间为 t；若该区域加沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为 B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转了 /3，根据上述条件可求得的物理量为（ ） A带电粒子的初速度 B带电粒子在磁场中运动的半径 C带电粒子在磁场中运动的周期 D带电粒子的比荷 答案： CD 试题分析：无磁场时，带电粒
8、子做匀速直线运动，设圆柱形区域磁场的半径为R0，则 ；而有磁场时，带电粒子做匀速圆周运动，由半径公式可得：;由几何关系得，圆磁场半径与圆轨道半径的关系： ;联式可得：;设粒子在磁场中的运动时间 t0，粒子飞出此区域时，速度方向偏转60角，则由周期公式可得： ；由于不知圆磁场的半径，因此带电粒子的运动半径也无法求出，以及初速度无法求故选： CD. 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动。 如图所示，电源电动势为 E，内电阻为 r当滑动变阻器的触片 P从右端滑到左端时，发现电压表 V1、 V2示数变化的绝对值分别为 U1和 U2，下列说法中正确的是（ ） A小灯泡 L1、 L3变暗， L2变亮 B小灯泡
9、 L3变暗， L1、 L2变亮 C U1U2 答案： BD 试题分析： A、 B当滑动变阻器的触片 P从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则 L2变亮电路中并联部分电压减小，则 L3变暗总电流增大，而 L3的电流减小，则 L1的电流增大，则 L1变亮故 B正确 由上分析可知，电压表 V1的示数减小，电压表 V2的示数增大，由于路端电压减小，所以 U1 U2故 D正确 考点：闭合电路欧姆定律；电路分析。 如图所示，粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带电的小球，整个装置处在由水平匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开
10、始下滑，在整个运动过程中小球的 v-t图象如图所示，其中正确的是（ ） 答案： C 试题分析： 在小球下滑的过程中，对小球受力分析，如图所示，受到重力 mg、电场力 qE、洛伦兹力 qvB、摩擦力 f，还有木杆对小球的支持力 N，开始时，速度较小，qvB较小， N 较大，随着速度的增加， N 在减小，由 f=N可知 f减小，竖直方向的合力增加，加速度增加；当速度增加到一定的程度， qvB和 qE相等，此时N 为零， f为零，加速度为 g，达到最大；速度继续增加， N 要反向增加， f增加，竖直方向上的合力减小，加速度减小，当 f与 mg 相等时，竖直方向上的加速度为零，速度达到最大所以选项 C
11、正确 考点：带电粒子在复合场中的运动；速度图线。 如图所示，两根平行放置的长直导线 a和 b载有大小相同、方向相反的电流，a受到磁场力的大小为 F1，当加入一与导线所在平面垂直 的匀强磁场后， a受的磁场力大小变为 F2，则此时 b所受的磁场力大小变为（ ） A F2 B F1-F2 C F1+F2 D 2F1-F2 答案： A 试题分析：两根长直线，电流大小相同，方向相反则 a受到 b产生磁场的作用力向左大小为 F1，那么 b受到 a产生磁场的作用力向右大小为 F1，这两个力大小相等，方向相反当再加入匀强磁场时产生的磁场力大小为 F0，则 a受到作用力为 F2=F1+F0，或 F2=F1-F
12、0 ，而对于 b由于电流方向与 a 相反，所以 b受到作用力为 F2=F2+F0，或 F2=F2-F0，这两个力大小相等，方向相反故选项 A正确。 考点：磁场对电流的作用。 在赤道上某处有一支避雷针。当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电， 则地磁场对避雷针的作用力的方向为 （ ） A正东 B正西 C正南 D正北 答案： B 试题分析：因为有负电的乌云经过避雷针上方时，负电荷向下流过避雷针，电流方向为竖直向上，由于地磁场由南向北，根据左手定律，避雷针受到的作用力方向为向正西方向。选项 B正确。 考点：地磁场；左手定则。 一盏电灯直接接在电压恒定的电源上，其功率是 100W。若将这盏电
13、灯先接一段很长的导线后，再接在同一电源上，此时导线上损失的电功率是 9W，那么此电灯的实际功率将（ ） A等于 91W B 91W C小于 91W D条件不足，无法确定 答案： C 试题分析：如果导线电阻忽略时，灯接在恒定电压的电源上功率是 100W；因为导线和灯泡串联，当导线上电阻较大时，即电路中的电阻变大，由 可知电路消耗的总功率变小，即小于 100W，而导线上消耗的功率为 9W，所以灯泡的实际功率只能小于 91W故选 B 考点：电功率的计算。 图为带电微粒的速度选择器示意图，若使之正常工作 ，则以下叙述哪个是正确的（ ） A P1的电势必须高于 P2的电势 B匀强磁场的磁感应强度 B、匀
14、强电场的电场强度 E和被选择的速度 v的大小应满足 v=BE C从 S2出来的只能是正电荷，不能是负电荷 D如果把正常工作时的 B和 E的方向都改变为原来的相反方向，选择器同样正常工作 答案： D 试题分析：根据粒子通过复合场后，电场力与洛伦兹力平衡，若正电荷，则 P1的电势必须低于 P2的电势；若负电荷，则 P1的电势仍必须于 P2的电势故 A错误；匀强磁场的磁感应强度 B、匀强电场的电场强度 E和被选择的速度 v的大小应满足 ，故 B错误；从 S2出来的可以是正电荷，也可以是负电荷，故 C错误；如果把正常工作时的 B和 E的方向都改变为原来的相反方向，则电场力与洛伦兹力均反向，因此选择器同
15、样正常工作，故 D正确。 考点：带电粒子在复合场中的运动；速度选择器。 如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的正离子，沿着垂直于磁感线、平行于极板的方向竖直向上射入正交的匀强电场和匀强磁场里，结果有些离子保持原来的运动方向，未发生偏转。如果让这些未偏转的离子进入另一个匀强磁场中，发现这些离子又分裂为几束。对这些能够进入后一个磁场的离子，下列说法中正确的 是（ ） A它们的动能一定不全相同 B它们的电荷量一定不全相同 C它们的质量一定不全相同 D它们的荷质比一定不全相同 答案： D 试题分析：经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足 qvB=qE，即不发生偏转的粒子
16、具有共同的速度大小 ；进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式 ，只能说明比荷不同，故 D正确。 考点：带电粒子在磁场中的运动，速度选择器。 两平行金属板的间距恰好等于极板的长度。现有重力不计的正离子束以相同的初速度 v0平行于两板从两板的正中间向右射入。第一次在两板间加恒定的电压，建立起场强为 E的匀强电场，则正离子束刚好从上极板的右边缘射出；第二次撤去电场，在两板间建立起磁感应强度为 B，方向垂直于纸面的匀强磁场，则正离子束刚好从下极板右边缘射出。由此可知 E 与 B 大小的比值是 （ ） A 1.25v0 B 0.5v0 C 0.25v0 D v0 答案： A 试题分析：设板长和板距为 L
17、，当为电场时，应满足： ， ，整理得： 当为磁场时，设粒子运动的半径为 r，应满足： ，又 ，整理可得 比较可得 ，所以 A正确 考点：带电粒子在匀强电场中的运动及在匀强磁场中的运动。 实验题 硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件某同学利用如图 a所示电路探究某硅光电池的路端电压 U与电流 I的关系图中 R0=2，电压表、电流表均可视为理想电表 实验一：用一定强度的光照射硅光电池，闭合电键 S，调节可调电阻的阻值，通过测量得到该电池的 UI 曲线 a（见图 c）则由图象可知，当电流小于200 mA时，该硅光电池的电动势为 V，内阻为 实验二：减小光照强度，重复实验，通过测量得到该电池的 UI
18、 曲线 b（见图 c） 在做实验一时，调整 R的阻值使电压表的读数为 1.5V；保持 R的阻值不变，在实验二的光照强度下，可调电阻 R的电功率为 mW（保留两位有效数字） 用 “笔画线 ”代替导线，将图 b中的器材按图 a所示电路连接起来 答案：（ 1） 2.9V 4（ 2） 80-90mW（ 3）见 . 试题分析：（ 1）从图中读出当电流小于 200 mA时，该硅光电池的电动势为2.9V，内阻为 （ 2）从图中读出，当电压表读数为 1.5V时通过 R0和 R的电流为 65mA，则可调电阻 R的电功率为 (3)连线如下图。 考点：测电源的电动势及内阻；电功率 。 填空题 如图所示，在 POQ
19、区域内分布有磁感应强度为 B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，有一束负离子流沿纸面垂直于磁场边界 OQ方向从 A点射入磁场，已知 OA s， POQ=450，负离子的质量为 m，带电荷量的绝对值为 q，要使负离子不从 OP边射出，负离子进入磁场时的速度最大不能超过 。 答案： 试题分析：离子不从 OP边射出的临界情况为离子运动的圆轨道与 OP相切，则最大半径为 解得： 由 得最大速度为 .考点：带电粒子在磁场中的运动。 计算题 如图所示，在 x轴的上方（ y 0的空间内）存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为 B的匀强磁场，一个不计重力的带正电粒子从坐标原点 O 处以速度 v进入磁场，粒子进入磁
20、场时的速度方向垂直于磁场且与 x轴正方向成 45角，若粒子的质量为 m，电量为 q，求： （ 1）该粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径； （ 2）粒子在磁场中运动的时间。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，根据 , 解得 （ 2）粒子的运动轨迹如图所示， 根据 ，所以 考点：带电粒子在磁场中的运动。 如图所示，一条长为 L的细线，上端固定，将它置于一充满匀强电场的空间中，场强大小为 E，方向水平向右。已知当细线向右偏离竖直方向的偏角为 时，带电小球处于平衡状态。求： 小球带电量为多少？ 如果使细线向右与竖直方向的偏角由 增大为 ，且自由释放小球，则
21、 为多大时，才能使细线达到竖直位置时，小球的速度又刚好为零？ 如果将小球向左方拉成水平，此时线被拉直，自由释放小球后，经多长时间细线又被拉直？ 答案：（ 1） （ 2） =2 （ 3） 试题分析： （ 1）小球平衡状态 Eq=mgtan,解得 （ 2）对整个过程由动能定理 mgL(1-cos)-EqLsin =0 ，解得 tan/2=tan,解得： =2 （ 3）自由释放后小球作匀加速直线运动到细线又被拉直过程中， 因为 s = 2Lsin 而 根据 得 考点：牛顿定律及动能定理。 如图，直线 MN 上方有平行于纸面且与 MN 成 45的有界匀强电场，电场强度大小未知； MN 下方为方向垂直于
22、纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为 B今从 MN 上的 O 点向磁场中射入一个速度大小为 v、方向与 MN 成 45角的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨道半径为 R 该粒子从 O 点出发记为第一次经过直线 MN ，第五次经过直线 MN 时恰好又通过 O 点不计粒子的重力 （ 1）画出粒子在磁场和电场中运动轨迹的草图； （ 2）求出电场强度 E的大小； （ 3）求该粒子再次从 O 点进入磁场后，运动轨道的半径 r； （ 4）求该粒子从 O 点出发到再次回到 O 点所需的时间 t ； 答案：（ 1） （ 2） （ 3） （ 4） 试题分析：（ 1）粒子的运动轨迹如图。 （ 2）由几何关系得 ，粒子从 c到 o做类平抛运动，且在垂直、平行电场方向上的位移相等，都为 类平抛运动时间为 又 又 联立得 （ 3）粒子在 电场中的加速度为 ， ， v1=v. 粒子第五次过 MN 进入磁场后的速度 则第五次过 MN 进入磁场后的圆弧半径 （ 4）粒子在磁场中运动的总时间为 粒子做直线运动所需时间为 联立得粒子从出发到第五次到达 O 点所需时间 考点：带电粒子在匀强磁场及在匀强电场中的运动；牛顿定律的应用。
