常德市一中2009屆高三第七次月考物理試題
命題 許克明
選擇題(每題至少有一個正確答案)
15.矩形線圈在勻強磁場中繞著垂直于磁感線方向的軸勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)線圈通過中性面時,下列說法中正確的是( C。
A.穿過線圈的磁通量最大,線圈中的感應(yīng)電動勢最大
B.穿過線圈的磁通量等于零,線圈中的感應(yīng)電動勢最大
C.穿過線圈的磁通量最大,線圈中的感應(yīng)電動勢等于零
D.穿過線圈的磁通量等于零,線圈中的感應(yīng)電動勢等于零
16.1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器,其原理如圖所示,這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形合D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙,下列說法正確的是( AD )
A.離子由加速器的中心附近進入加速器
B.離子由加速器的邊緣進入加速器
C.離子從磁場中獲得能量
D.離子從電場中獲得能量
17.如圖所示,把一通電直導(dǎo)線放在蹄形磁鐵磁極的正上方,導(dǎo)線可以自由移動,當(dāng)導(dǎo)線中通過如圖所示方向的電流時,導(dǎo)線的運動情況正確的是( C )
A.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時下降
B.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時上升
C.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時下降
D.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時上升
18. 如圖,一個邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場; 一個邊長也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直; 虛線框?qū)蔷ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直,ba的延長線平分導(dǎo)線框.在t=0時, 使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動,直到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域.以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強度,取逆時針方向為正.下列表示i-t關(guān)系的圖示中,可能正確的是( C )
19.如圖所示,一個矩形線框從勻強磁場的上方自由落下,進入勻強磁場中,然后再從磁場中穿出,已知勻強磁場區(qū)域的寬度L大于線框的高度h,則下列說法正確的是( AC )
A.線框只在進入和穿出磁場的過程中,才有感應(yīng)電流產(chǎn)生
B.線框從進入到穿出磁場的整個過程中,都有感應(yīng)電流產(chǎn)生
C.線框在進入和穿出磁場的過程中,都是機械能轉(zhuǎn)化成電能
D.整個線框都在磁場中運動時,機械能轉(zhuǎn)化成電能
20.如圖所示,兩個半徑相同的半圓形光滑軌道置于豎直平面內(nèi),左右兩端等高,分別處于沿水平方向的勻強磁場和勻強電場中.兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜止釋放.M、N為軌道最低點,則下列說法中正確的是( ABD )
A.兩個小球到達軌道最低點的速度vM>vN
B.兩個小球第一次經(jīng)過軌道最低點時對軌道的壓力FM>FN
C.小球第一次到達M點的時間大于小球第一次到達N點的時間
D.磁場中小球能到達軌道另一端最高處,在電場中小球不能到達軌道另一端最高處
21.如圖所示,相距為d的水平金屬板M、N的左側(cè)有一對豎直金屬板P、Q,板P上的小孔S正對板Q上的小孔O,M、N間有垂直紙面向里的勻強磁場,在小孔S處有一帶負電粒子,其重力和初速均不計,當(dāng)變阻器的滑動觸頭在AB的中點時,帶負電粒子恰能在M、N間做直線運動,當(dāng)滑動變阻器滑片滑到A點后( A )
A.粒子在M、N間運動過程中,動能一定不變
B.粒子在M、N間運動過程中,動能一定增大
C.粒子在M、N間運動過程中,動能一定減小
D.粒子可能從M板的右邊緣飛出
22.如圖中(a)、(b)所示,當(dāng)圖中a、b兩端與e、f兩端分別加上220 V的交流電壓時,測得c 、d間與g、h間的電壓均為110 V.若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110 V的交流電壓,則a、b與e、f間的電壓為 ( B )
A.220 V,220 V B.220 V,110 V
C.110 V,110 V D.220 V,0
23.(18分)為測出量程為3V,內(nèi)阻約為2kΩ電壓表內(nèi)阻的精確值.
實驗室中可提供的器材有:
電阻箱R,最大電阻為9999.9Ω,定值電阻r1=5kΩ,
定值電阻r2=10kΩ
電動勢約為12V,內(nèi)阻不計的電源E
開關(guān)、導(dǎo)線若干.
實驗的電路圖如圖所示,先正確連好電路,再調(diào)節(jié)電阻箱R的電阻值,使得電壓表的指針半偏,記下此時電阻箱R有電阻值R1;然后調(diào)節(jié)電阻箱R的值,使電壓表的指針滿偏,記下此時電阻箱R的電阻值R2.
(1)實驗中選用的定值電阻是_______________________;
(2)此實驗計算電壓表內(nèi)阻RV的表達式為RV=_____________________.
(3)若電源的內(nèi)阻不能忽略,則電壓表內(nèi)阻RV的測量值將_____________.
A.偏大 B.不變 C.偏小 D.不能確定,要視電壓表內(nèi)阻的大小而定
(1) r1 (2)R1―2R2―r1 (3)A
24. (15分)如圖所示,分布在半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里。電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子從磁場邊緣A點沿圓的半徑AO方向射入磁場,離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)了600角。試確定:
(1)粒子做圓周運動的半徑。
(2)粒子的入射速度。
(3)若保持粒子的速率不變,從A點入射時速度的方向順
時針轉(zhuǎn)過600角,粒子在磁場運動的時間。
答案:(1) (2) (3)
25.(19分)如圖所示,在直角坐標系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,第三象限有沿y軸負方向的勻強電場,第四象限內(nèi)無電場和磁場.質(zhì)量為m,帶電量為q的粒子從M點以速度v0沿x軸負方向進入電場,不計粒子的重力,粒子經(jīng)N、P點最后又回到M點.設(shè)OM =l,ON =
(1)關(guān)于電場強度E的大小.
(2)勻強磁場的方向.
(3)磁感應(yīng)強度B的大小是多少?.
解:(1)粒子從M到N過程作類平拋運動
,
由代入解得:
(2) 粒子在電場中逆電場方向偏轉(zhuǎn),粒子帶負電,在磁場中順時針轉(zhuǎn)動,磁場方向垂直于紙面向里
(3) 設(shè)粒子到達N點與x軸夾角為,則
將(1)中相應(yīng)式子代入得:,
由幾何關(guān)系,粒子到達P點時與x軸夾角仍為,OP=l,速度⑤
粒子在磁場中作勻速圓周運動,
, ,
(第一、三問7分,第二問5分)
26. ( 20分) 如圖,一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為l、電阻為r,其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上,并與之密接;棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負載電阻(圖中未畫出);導(dǎo)軌置于勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開始時,給導(dǎo)體棒一個平行于導(dǎo)軌的初速度v0。在棒的運動速度由v0減小至v1的過程中,通過控制負載電阻的阻值使棒中的電流強度I保持恒定。導(dǎo)體棒一直在磁場中運動。若不計導(dǎo)軌電阻,求此過程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動勢的平均值和負載電阻上消耗的平均功率。
解析:導(dǎo)體棒所受的安培力為:F=BIl……………… ① (3分)
由題意可知,該力的大小不變,棒做勻減速運動,因此在棒的速度從v0減小到v1的過程中,平均速度為:…………………… ② (3分)
當(dāng)棒的速度為v時,感應(yīng)電動勢的大小為:E=Blv……………… ③ (3分)
棒中的平均感應(yīng)電動勢為:………… … ④ (2分)
綜合②④式可得:……………… ⑤ (2分)
導(dǎo)體棒中消耗的熱功率為:……………… ⑥ (2分)
負載電阻上消耗的熱功率為:………… ⑦ (2分)
由以上三式可得:………… ⑧ (3分)
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