物理卷·2018届内蒙古阿拉善盟一中高二上学期期中物理试卷 (解析版)

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文档介绍

物理卷·2018届内蒙古阿拉善盟一中高二上学期期中物理试卷 (解析版)

‎2016-2017学年内蒙古阿拉善盟一中高二(上)期中物理试卷 ‎ ‎ 一、选择题:本题共12小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求;第9-12题有多项符合要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.‎ ‎1.关于磁感应强度,下列说法中正确的是(  )‎ A.由可知,B与F成正比,与IL成反比 B.通电导线放在磁场中的某点,那点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,那点的磁感应强度就为零 C.通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场,即B=0‎ D.磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定,其大小和方向是唯一确定的,与通电导线无关 ‎2.如图所示,虚线框内有匀强磁场,1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环,分别用Φ1和Φ2示穿过两环的磁通量,则有(  )‎ A.Φ1>Φ2 B.Φ1=Φ2 C.Φ1<Φ2 D.无法确定 ‎3.关于产生感应电流的条件,以下说法中正确的是(  )‎ A.闭合电路在磁场中运动,闭合电路中就一定会有感应电流 B.闭合电路在磁场中作切割磁感线运动,闭合电路中一定会有感应电流 C.穿过闭合电路的磁通为零的瞬间,闭合电路中一定不会产生感应电流 D.无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生了变化,闭合电路中一定会有感应电流 ‎4.穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加2Wb,则(  )‎ A.线圈中的感应电动势每秒增加2V B.线圈中的感应电动势每秒减小2V C.线圈中的感应电动势始终为2V D.线圈中不产生感应电动势 ‎5.下面的各图显示了磁场对通电直导线的作用力.其中正确的是(  )‎ A. B. C. D.‎ ‎6.关于带电粒子所受洛仑兹力f、磁感应强度B和粒子速度v三者之间的关系,下列说法中正确的是(  )‎ A.f、B、v三者必定均相互垂直 B.f必定垂直于B、v,但B不一定垂直v C.B必定垂直于f,但f不一定垂直于v D.v必定垂直于f,但f不一定垂直于B ‎7.如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其中正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,现给导线通一垂直纸面向外的电流,则(  )‎ A.磁铁对桌面的压力减小,受桌面的摩擦力作用 B.磁铁对桌面的压力减小,不受到桌面的摩擦力作用 C.磁铁对桌面的压力增大,不受桌面的摩擦力作用 D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面的摩擦力作用 ‎8.如图电路中,当滑动变阻器滑动键P向下移动时,则(  )‎ A.A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮 B.A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗 C.A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗 D.A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮 ‎9.如图所示,电解池内有一价的电解液,ts内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,则以下解释中正确的是(  )‎ A.正离子定向移动形成的电流方向是从A→B,负离子定向移动形成的电流方向是B→A B.溶液内正、负离子向相反方向移动,电流方向相同 C.溶液内电流方向从A到B,电流I=‎ D.溶液中电流方向从A到B,电流I=‎ ‎10.如图所示,一束带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方,并与磁针方向平行,能使磁针N极转向读者,那么这束带电粒子可能是(  )‎ A.向右飞的正离子 B.向左飞的负离子 C.向右飞的负离子 D.向左飞的正离子 ‎11.如图甲,100匝的线圈,横截面积是0.1m2,线圈两端A、B与一个理想电压表相连.线圈中有垂直纸面向里的磁场,磁场的磁感应强度按图乙规律变化,则(  )‎ A.电压表的示数是2V B.电压表的示数是2.5V C.A点电势高于B点 D.B点电势高于A点 ‎12.如图所示,光滑固定的金属导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时(  )‎ A.P、Q将相互靠拢 B.P、Q将相互远离 C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度小于g ‎ ‎ 二、填空题:‎ ‎13.在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rr的阻值约为200Ω,电压表V的内阻约为2kΩ,电流表A的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)所示,结果由公式Rx=计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数,若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和R,则  (选填“R”或“R”)更接近待测电阻的真实值,且测量值  (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.‎ ‎14.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:‎ ‎(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度为  mm;‎ ‎(2)用螺旋测微器测量其直径如图2,由图可知其直径为  mm;‎ ‎(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图3,则该电阻的阻值约为  Ω.‎ ‎(4)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=  Ω•m.(保留2位有效数字)‎ ‎ ‎ 二、计算题:‎ ‎15.如图所示,通电直导线ab质量为m、长为L水平地放置在倾角为θ的光滑斜面上,通以图示方向的电流,电流强度为I,要求导线ab静止在斜面上.‎ ‎(1)若磁场的方向竖直向上,则磁感应强度为多大?‎ ‎(2)若磁场的方向垂直导轨平面向上,则磁感应强度为多大?‎ ‎16.如图所示,一带正电粒子质量为m,带电量为q,从隔板ab上一个小孔P处与隔板成45°角垂直于磁感线射入磁感应强度为B的匀强磁场区,粒子初速度大小为v,则 ‎(1)粒子经过多长时间再次到达隔板?‎ ‎(2)到达点与P点相距多远?(不计粒子的重力)‎ ‎17.质量为0.1g的小物块带有5×10﹣4C的电荷,放在倾角为30°且足够长的光滑绝缘的斜面上,整个装置放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,如图所示.物块由静止下滑,滑到某个位置时离开斜面,求:‎ ‎(1)物块带何种电荷?‎ ‎(2)物块刚离开斜面时的速度多大?‎ ‎(3)物块从静止到刚离开斜面的过程中做什么运动,斜面至少多长?‎ ‎ ‎ ‎2016-2017学年内蒙古阿拉善盟一中高二(上)期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎ ‎ 一、选择题:本题共12小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求;第9-12题有多项符合要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.‎ ‎1.关于磁感应强度,下列说法中正确的是(  )‎ A.由可知,B与F成正比,与IL成反比 B.通电导线放在磁场中的某点,那点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,那点的磁感应强度就为零 C.通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场,即B=0‎ D.磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定,其大小和方向是唯一确定的,与通电导线无关 ‎【考点】磁感应强度.‎ ‎【分析】在磁场中磁感应强度有强弱,则由磁感应强度来描述强弱.将通电导线垂直放入匀强磁场中,即确保电流方向与磁场方向相互垂直,则所受的磁场力与通电导线的电流与长度乘积之比.‎ ‎【解答】解:A、由磁感应强度的定义式B=可知,是属于比值定义的.B与F、IL均没有关系,故A错误;‎ B、通电导线放在磁场中的某点,那点就有可能存在安培力,如果将通电导线拿走,那点安培力不存在,但该点的磁感应强度仍存在.故B错误;‎ C、同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力不一定相同,受到放置的角度限制.公式满足条件是:导线垂直放置在磁场中,若此处的磁感应强度为零,则通电导线放在该处所受安培力一定为零.故C错误;‎ D、磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定,其大小和方向是唯一确定的,与通电导线没有关系,当通电导线不放入磁场中,则一定没有磁场力,但该处的磁感应强度仍然存在.故D正确;‎ 故选:D ‎ ‎ ‎2.如图所示,虚线框内有匀强磁场,1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环,分别用Φ1和Φ2示穿过两环的磁通量,则有(  )‎ A.Φ1>Φ2 B.Φ1=Φ2 C.Φ1<Φ2 D.无法确定 ‎【考点】磁通量.‎ ‎【分析】当磁场与面垂直时,磁感应强度与面的面积的乘积是该面的磁通量.即可求出磁通量;‎ ‎【解答】解:由题意可知,线圈A与线圈B虽然面积不同,但穿过线圈的磁场面积相同,且磁感应强度相同,所以穿过两环的磁通量相等,即ΦB=ΦA.故B正确,ACD错误;‎ 故选:B ‎ ‎ ‎3.关于产生感应电流的条件,以下说法中正确的是(  )‎ A.闭合电路在磁场中运动,闭合电路中就一定会有感应电流 B.闭合电路在磁场中作切割磁感线运动,闭合电路中一定会有感应电流 C.穿过闭合电路的磁通为零的瞬间,闭合电路中一定不会产生感应电流 D.无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生了变化,闭合电路中一定会有感应电流 ‎【考点】感应电流的产生条件.‎ ‎【分析】产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化,或闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动.根据这个条件进行选择.‎ ‎【解答】解:‎ A、位于磁场中的闭合线圈,只有磁通量发生变化,才一定会产生感应电流.故A错误.‎ B、闭合线圈平行磁感线运动时,闭合电路中磁通量没有变化,则闭合电路中就没有感应电流.故B错误.‎ C、穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间,闭合电路中磁通量的变化率最大,故产生感应电流.故C错误.‎ D、穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化,磁通量一定发生变化,则闭合电路中就有感应电流.故D正确.‎ 故选D ‎ ‎ ‎4.穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加2Wb,则(  )‎ A.线圈中的感应电动势每秒增加2V B.线圈中的感应电动势每秒减小2V C.线圈中的感应电动势始终为2V D.线圈中不产生感应电动势 ‎【考点】法拉第电磁感应定律.‎ ‎【分析】根据法拉第电磁感应定律E=n 分析感应电动势的大小,且电动势的大小与电阻无关.‎ ‎【解答】解:磁通量始终保持每秒钟均匀地增加2Wb,则磁通量的变化率为==2V,‎ 根据法拉第电磁感应定律E=n 可知E=2V保持不变.故C正确,A、B、D错误.‎ 故选:C.‎ ‎ ‎ ‎5.下面的各图显示了磁场对通电直导线的作用力.其中正确的是(  )‎ A. B. C. D.‎ ‎【考点】左手定则.‎ ‎【分析】根据左手定则来判断即可,让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是导线受的安培力的方向.‎ ‎【解答】解:A、磁场向上,电流向里,根据左手定则可得,安培力的方向水平向右,所以A错误;‎ B、磁场向左,电流向外,根据左手定则可得,安培力的方向向下,所以B错误;‎ C、磁场向里,电流向左,根据左手定则可得,安培力的方向向下,所以C正确;‎ D、磁场向外,电流向外,它们的方向相同,不受安培力的作用,所以D错误.‎ 故选C.‎ ‎ ‎ ‎6.关于带电粒子所受洛仑兹力f、磁感应强度B和粒子速度v三者之间的关系,下列说法中正确的是(  )‎ A.f、B、v三者必定均相互垂直 B.f必定垂直于B、v,但B不一定垂直v C.B必定垂直于f,但f不一定垂直于v D.v必定垂直于f,但f不一定垂直于B ‎【考点】左手定则.‎ ‎【分析】根据左手定则知,大拇指所指的方向为洛伦兹力的方向,与四指方向(即粒子的速度方向)垂直,与磁场方向垂直.‎ ‎【解答】解:根据左手定则,洛伦兹力方向垂直于磁场方向和粒子的速度方向,即垂直于磁场方向和速度方向所决定的平面,但是磁场方向与速度方向不一定垂直.故B正确,A、C、D错误.‎ 故选:B.‎ ‎ ‎ ‎7.如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其中正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,现给导线通一垂直纸面向外的电流,则(  )‎ A.磁铁对桌面的压力减小,受桌面的摩擦力作用 B.磁铁对桌面的压力减小,不受到桌面的摩擦力作用 C.磁铁对桌面的压力增大,不受桌面的摩擦力作用 D.磁铁对桌面的压力增大,受到桌面的摩擦力作用 ‎【考点】安培力.‎ ‎【分析】先以通电导线为研究对象,由左手定则判断出导线受到安培力的方向;然后由牛顿第三定律求出磁铁受到磁场力的方向,最后判断磁铁对桌面的压力如何变化,判断磁铁受到的摩擦力方向 ‎【解答】解:在磁铁外部,磁感线从N极指向S极,长直导线在磁铁的中央正上方,导线所在处磁场水平向左方;导线电流垂直于纸面向外,由左手定则可知,导线受到的安培力竖直向下方;由牛顿第三定律可知,导线对磁铁的作用力竖直向上,因此磁铁对桌面的压力减小,小于磁铁的重力,通电导线给磁铁的作用力只在竖直方向,水平方向无作用力,故磁铁没有运动趋势,磁铁不受摩擦力,故ACD错误,B正确.‎ 故选:B.‎ ‎ ‎ ‎8.如图电路中,当滑动变阻器滑动键P向下移动时,则(  )‎ A.A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮 B.A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗 C.A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗 D.A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律.‎ ‎【分析】当滑动变阻器滑动键P向下移动时,分析变阻器接入电路的电阻如何变化,确定外电路总电阻的变化,根据闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化,判断A灯亮度的变化.根据并联部分电压的变化,判断B灯亮度变化,根据干路电流和B灯电流的变化,分析C灯亮度的变化.‎ ‎【解答】解:当滑动变阻器滑动键P向下移动时,其接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析得知,干路电流I增大,则A灯变亮.并联部分两端的电压减小,则B灯变暗.流过C的电流IC=I﹣IB,I增大,IB减小,IC增大,C灯变亮.所以A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮.‎ 故选D ‎ ‎ ‎9.如图所示,电解池内有一价的电解液,ts内通过溶液内截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,则以下解释中正确的是(  )‎ A.正离子定向移动形成的电流方向是从A→B,负离子定向移动形成的电流方向是B→A B.溶液内正、负离子向相反方向移动,电流方向相同 C.溶液内电流方向从A到B,电流I=‎ D.溶液中电流方向从A到B,电流I=‎ ‎【考点】电流、电压概念.‎ ‎【分析】正电荷的定向移动方向是电流的方向,负电荷的定向移动方向与电流方向相反;由电流的定义式I=可以求出电流的大小.‎ ‎【解答】解:A、电荷的定向移动形成电流,正电荷的定向移动方向是电流方向,由图示可知,溶液中的正离子从A向B运动,负离子从B到A,因此电流方向是A→B,故A错误,B正确;‎ C、溶液中的正离子从A向B运动,因此电流方向是A→B,电流I=,故C错误,D正确;‎ 故选:BD.‎ ‎ ‎ ‎10.如图所示,一束带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方,并与磁针方向平行,能使磁针N极转向读者,那么这束带电粒子可能是(  )‎ A.向右飞的正离子 B.向左飞的负离子 C.向右飞的负离子 D.向左飞的正离子 ‎【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向.‎ ‎【分析】小磁针N极受力方向与磁场方向相同.电流方向与正电荷定向移动方向相同,与负电荷定向移动方向相反.根据安培定则,将选项逐一代入检查,选择符合题意的选项.‎ ‎【解答】解:带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方,并与磁针方向平行,能使磁针N极转向读者.则知电流的磁场在小磁针所在处是垂直于纸面指向读者的.依据安培定则可得,电流的方向水平向左.因此,如果这束带电粒子是正离子,则向左飞行;如果是负离子,则向右飞行.‎ 故选:CD.‎ ‎ ‎ ‎11.如图甲,100匝的线圈,横截面积是0.1m2,线圈两端A、B与一个理想电压表相连.线圈中有垂直纸面向里的磁场,磁场的磁感应强度按图乙规律变化,则(  )‎ A.电压表的示数是2V B.电压表的示数是2.5V C.A点电势高于B点 D.B点电势高于A点 ‎【考点】法拉第电磁感应定律;电势.‎ ‎【分析】应用法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势,由楞次定律可以判断出感应电动势的方向,然后判断电势高低.‎ ‎【解答】解:A、由法拉第电磁感应定律得感应电动势为:E=n=nS=100××0.1=2V,故A正确,B错误;‎ C、由楞次定律可知,感应电流方向是逆时针方向,所以A点电势高,B点电势低,故C正确,D错误;‎ 故选:AC.‎ ‎ ‎ ‎12.如图所示,光滑固定的金属导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时(  )‎ A.P、Q将相互靠拢 B.P、Q将相互远离 C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度小于g ‎【考点】楞次定律.‎ ‎【分析】当一条形磁铁从高处下落接近回路时,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,分析导体的运动情况.‎ ‎【解答】解:A、B当一条形磁铁从高处下落接近回路时,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,可知,P、Q将互相靠拢,回路的面积减小一点,使穿过回路的磁场减小一点,起到阻碍原磁通量增加的作用.故A正确,B错误.‎ C、D由于磁铁受到向上的安培力作用,所以合力小于重力,磁铁的加速度一定小于g.故C错误;D正确.‎ 故选AD ‎ ‎ 二、填空题:‎ ‎13.在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rr的阻值约为200Ω,电压表V的内阻约为2kΩ,电流表A的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)所示,结果由公式Rx=计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数,若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和R,则 Rx1 (选填“R”或“R”)更接近待测电阻的真实值,且测量值 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.‎ ‎【考点】伏安法测电阻.‎ ‎【分析】根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法,然后根据实验电路图要与欧姆定律分析实验误差.‎ ‎【解答】解:由题意可知: ==20, ==10,则:>,电流表应采用内接法,‎ 则R更接近待测电阻的真实值,有意义电流表采用内接法,电压的测量值偏大,由欧姆定律可知,电阻测量值大于真实值;‎ 故答案为:R;大于.‎ ‎ ‎ ‎14.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:‎ ‎(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度为 50.15 mm;‎ ‎(2)用螺旋测微器测量其直径如图2,由图可知其直径为 4.700 mm;‎ ‎(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图3,则该电阻的阻值约为 220 Ω.‎ ‎(4)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ= 7.6×10﹣2 Ω•m.(保留2位有效数字)‎ ‎【考点】测定金属的电阻率.‎ ‎【分析】(1)20分度游标卡尺游标每一分度表示长度为0.05mm,由主尺读出整毫米数,根据游标尺上第几条刻度线与主尺对齐,读出毫米的小数部分.‎ ‎(2)螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm,可动刻度每一分度表示0.01mm,由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数,由可动刻度读出毫米的小数部分.‎ ‎(3)电阻的测量值=指针指示值×倍率.‎ ‎(4)根据欧姆定律求得电阻的表达式,再由电阻定律即可求得电阻率.‎ ‎【解答】解:(1)主尺读数为50mm,游标上第3条刻度线与主尺对齐,读数为3×0.05mm=0.15mm,则长度为50.15mm.‎ ‎(2)螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为0.200mm,则直径为4.700mm.‎ ‎(3)电阻的阻值R=22×10Ω=220Ω ‎(4)由电阻定律R=,S=‎ 代入解得ρ=7.6×10﹣2Ω•m.‎ 本题答案是(1)50.15‎ ‎(2)4.700‎ ‎(3)220‎ ‎(4)7.6×10﹣2‎ ‎ ‎ 二、计算题:‎ ‎15.如图所示,通电直导线ab质量为m、长为L水平地放置在倾角为θ的光滑斜面上,通以图示方向的电流,电流强度为I,要求导线ab静止在斜面上.‎ ‎(1)若磁场的方向竖直向上,则磁感应强度为多大?‎ ‎(2)若磁场的方向垂直导轨平面向上,则磁感应强度为多大?‎ ‎【考点】安培力;共点力平衡的条件及其应用.‎ ‎【分析】(1)对导线进行受力分析,根据共点力力平衡求磁感应强度的大小.‎ ‎(2)对导线进行受力分析,根据共点力力平衡求磁感应强度的大小 ‎【解答】解:(1)若磁场方向竖直向上,从a向b观察,由导线受力情况可知由平衡条件得:‎ 在水平方向上:F﹣FNsinθ=0‎ 在竖直方向上:mg﹣FNcosθ=0‎ 其中F=BIL,联立以上各式可解得:B=.‎ ‎(2)若磁场的方向垂直导轨平面向上,从a向b观察,由导线受力情况可知:‎ mgsinθ=BIL B=‎ 答:(1)若磁场的方向竖直向上,则磁感应强度为 ‎(2)若磁场的方向垂直导轨平面向上,则磁感应强度为 ‎ ‎ ‎16.如图所示,一带正电粒子质量为m,带电量为q,从隔板ab上一个小孔P处与隔板成45°角垂直于磁感线射入磁感应强度为B的匀强磁场区,粒子初速度大小为v,则 ‎(1)粒子经过多长时间再次到达隔板?‎ ‎(2)到达点与P点相距多远?(不计粒子的重力)‎ ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动.‎ ‎【分析】粒子在匀强磁场中只受洛伦兹力,做匀速圆周运动,由牛顿第二定律求出半径和周期,画出轨迹,求出时间和距离;‎ ‎【解答】解:(1)如图与隔板成45°角的粒子进入磁场后的轨迹如图所示,‎ 设粒子在磁场中的运动半径为R,根据洛伦兹力提供向心力,得 ‎①‎ 粒子在磁场中运动的周期:②‎ 画出粒子在磁场中运动轨迹,根据几何关系得知,轨迹对应的圆心角为:θ=90°‎ 则粒子再次到达隔板所经过的时间为③‎ ‎(2)根据几何知识得:粒子到达的位置与小孔O的距离为:④‎ 答:(1)粒子经过时间再次到达隔板 ‎(2)到达点与P点相距 ‎ ‎ ‎17.质量为0.1g的小物块带有5×10﹣4C的电荷,放在倾角为30°且足够长的光滑绝缘的斜面上,整个装置放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,如图所示.物块由静止下滑,滑到某个位置时离开斜面,求:‎ ‎(1)物块带何种电荷?‎ ‎(2)物块刚离开斜面时的速度多大?‎ ‎(3)物块从静止到刚离开斜面的过程中做什么运动,斜面至少多长?‎ ‎【考点】洛仑兹力.‎ ‎【分析】(1)带电滑块在滑至某一位置时,由于在安培力的作用下,要离开斜面.根据磁场方向结合左手定则可得带电粒子的电性.‎ ‎(2)由于斜面光滑,所以小滑块在没有离开斜面之前一直做匀加速直线运动.借助于洛伦兹力公式可求出恰好离开时的速度大小.‎ ‎(3)由运动学公式来算出匀加速运动的时间.由位移与时间关系可求出位移大小.‎ ‎【解答】解:(1)由题意可知:小滑块受到的安培力垂直斜面向上.‎ 根据左手定则可得:小滑块带负电.‎ ‎(2)当物体离开斜面时,弹力为零,‎ 因此有:qvB=mgcos30°,‎ 故v==2m/s.‎ ‎(3)由于斜面光滑,物体在离开斜面之前一直做匀加速直线运动,‎ 由牛顿第二定律得:mgsin30°=ma,‎ 由匀变速直线运的速度位移公式得:v2=2ax,‎ 解得:x=1.2m.‎ 答:(1)物体带负电.‎ ‎(2)物体离开斜面时的速度为2m/s.‎ ‎(3)物块从静止到刚离开斜面的过程中一直做匀加速直线运动,斜面至少1.2 m.‎
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