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湖北省黄冈中学月考试题

2009-07-23丰正东

物理教学探讨·高中学生版 2009年2期
关键词:强磁场量程内阻

丰正东

一、选择题(本大题共8小题,每小题6分,共48分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的或不答的得0分。)

1. 两个半径均为R的金属小球,带电量之比为1∶5,相距为r(r≥R),两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的()

A. 2/5 B. 4/5

C. 9/5 D. 3/5

2. 如图1甲所示,将一个光滑斜面置于匀强磁场中,通电直导体棒置于斜面上,电流方向垂直纸面向里。图1乙中,有可能使导体棒在斜面上保持静止的是()

3. 一带电粒子垂直射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图2所示,径迹上每一小段都可以看成圆弧,由于带电粒子使沿途空气电离,粒子的动能逐渐减小(电荷量不变),则可判定()

C. 粒子从a到b,带负电D. 粒子从b到a,带负电

4. 如图3是一火警报警的一部分电路示意图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()

A. I变大,U变大 B. I变小,U变小

C. I变小,U变大D. I变大,U变小

5. 如图4所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在用绝缘工具减小电容器两极板间距离的过程中,以下说法正确的是()

A. 电阻R中没有电流

B. 电容器的电容变小

C. 电阻R中有从a流向b的电流

D. 电阻R中有从b流向a的电流

6. 如图5所示,两个相同的带电粒子,不计重力,同时从A孔沿AD方向射入一正方形空腔的匀强磁场中,它们的轨迹分别为a和b,则它们的速率和在空腔里的飞行时间关系是()

A. va=vb,tavb,ta>tb

C. vavb,ta

7. 如图6所示,直线A为电源的U-I图线,直线B为电阻R的U-I图线。用该电源和此电阻R组成的闭合电路,电源的输出功率和电路的总功率分别为()

A. 4 W,8 WB. 2 W,4 W

C. 4 W,6 WD. 2 W,3 W

8. 如图7所示,绝缘水平面上固定一正点电荷Q,另一质量为m、电荷量为-q的滑块(可看作点电荷)从a点以初速度v0沿水平面向Q运动,到达b点时速度为零。已知a、b间距离为s,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。以下判断正确的是()

A. 滑块在运动过程中所受Q的静电引力有可能大于滑动摩擦力

B. 滑块在运动过程的中间时刻,瞬时速度大小小于

C. 此过程中产生的内能为mv20

D. Q产生的电场中,a、b两点间的电势差为

二、实验题(本大题共2小题,9题6分,10题12分,共18分)

9. 将下列各种测量仪器的读数填在题中的横线上。

图8中,用0~0.6A挡,此电表的示数为_________A。

图9中,电阻箱连入电路中的电阻为________Ω。

10. 用伏安法测量一个定值电阻的阻值,备用器材如下:

待测电阻Rx(阻值约为2 kΩ)

电流表A1:(量程500 μA,内阻200 Ω)

电流表A2:(量程5 mA,内阻2 Ω)

电压表V1:(量程10 V,内阻20 kΩ)

电流表V2:(量程20 V,内阻50 kΩ)

电源E:(电动势12 V,允许最大电流1 A)

滑动变阻器R:(最大阻值100 Ω)

开关S,导线若干

为了尽量减小实验误差,要求测多组数据。

(1)电流表应选_________,电压表应选__________。

(2)滑动变阻器应采用______(选填“分压式”、“限流式”)接法接入电路。

(3)画出实验电路图。

三、计算题(共4小题,11、12题每题12分,13题14分,14题16分,共54分)

11. 如图10所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5 cm,bc=12 cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一个电荷量为q=4×10-8 C的正电荷从a移到b,电场力做功为W1=1.2×10-7J,求:

(1)匀强电场的场强E;

(2)电荷从b移到c,电场力做的功W2 ;

(3)a、c两点的电势差Uac。

12. 电动势E=6 V,内阻r=0.5 Ω的电池组和一台线圈电阻R=0.2 Ω的电动机连接,电动机正常工作,这时电动机两端的电压U=5 V。求:

(1)电动机输入的电功率P1和电动机输出的机械功率P2。

(2)电源的总功率P和电源的效率η。

13. 在足够大的真空空间中,存在着水平向右的匀强电场,若用绝缘细线将质量为m的带正电的小球悬挂在电场中,静止时细线与竖直方向夹角θ=37°。现将该小球从电场的某点竖直向上抛出,抛出的初速度大小为v0,如图11所示。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)小球受到的电场力的大小及方向。

(2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量。

(3)小球在电场中运动的最小速率。

带电金属板C、D间,C、D间电压为U0,板间距离为d,中间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B0。

(1)为使加速的离子进入C、D板间做匀速直线运动,求加速电压U。

(2)设沿直线飞越C、D间的离子由小孔M沿半径方向射入一半径为R的绝缘筒,筒内有垂直纸面向里的匀强磁场,离子飞入筒壁碰撞时速率、电量都不变,为使离子在筒内能与筒壁碰撞4次(不含从M孔出来的一次)后又从M孔飞出,求筒内磁感应强度的可能值B。(用三角函数表示)

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