常德市一中2009届高三第七次月考物理试题
命题 许克明
选择题(每题至少有一个正确答案)
15.矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁感线方向的轴匀速转动,当线圈通过中性面时,下列说法中正确的是( C )
A.穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势最大
B.穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势最大
C.穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势等于零
D.穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势等于零
16.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D形合D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是( AD )
A.离子由加速器的中心附近进入加速器
B.离子由加速器的边缘进入加速器
C.离子从磁场中获得能量
D.离子从电场中获得能量
17.如图所示,把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动,当导线中通过如图所示方向的电流时,导线的运动情况正确的是( C )
A.顺时针方向转动,同时下降
B.顺时针方向转动,同时上升
C.逆时针方向转动,同时下降
D.逆时针方向转动,同时上升
18. 如图,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场; 一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直; 虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba的延长线平分导线框.在t=0时, 使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动,直到整个导线框离开磁场区域.以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正.下列表示i-t关系的图示中,可能正确的是( C )
19.如图所示,一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下,进入匀强磁场中,然后再从磁场中穿出,已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h,则下列说法正确的是( AC )
A.线框只在进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生
B.线框从进入到穿出磁场的整个过程中,都有感应电流产生
C.线框在进入和穿出磁场的过程中,都是机械能转化成电能
D.整个线框都在磁场中运动时,机械能转化成电能
20.如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端等高,分别处于沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放.M、N为轨道最低点,则下列说法中正确的是( ABD )
A.两个小球到达轨道最低点的速度vM>vN
B.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力FM>FN
C.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间
D.磁场中小球能到达轨道另一端最高处,在电场中小球不能到达轨道另一端最高处
21.如图所示,相距为d的水平金属板M、N的左侧有一对竖直金属板P、Q,板P上的小孔S正对板Q上的小孔O,M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场,在小孔S处有一带负电粒子,其重力和初速均不计,当变阻器的滑动触头在AB的中点时,带负电粒子恰能在M、N间做直线运动,当滑动变阻器滑片滑到A点后( A )
A.粒子在M、N间运动过程中,动能一定不变
B.粒子在M、N间运动过程中,动能一定增大
C.粒子在M、N间运动过程中,动能一定减小
D.粒子可能从M板的右边缘飞出
22.如图中(a)、(b)所示,当图中a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时,测得c 、d间与g、h间的电压均为110 V.若分别在c、d两端与g、h两端加上110 V的交流电压,则a、b与e、f间的电压为 ( B )
A.220 V,220 V B.220 V,110 V
C.110 V,110 V D.220 V,0
23.(18分)为测出量程为3V,内阻约为2kΩ电压表内阻的精确值.
实验室中可提供的器材有:
电阻箱R,最大电阻为9999.9Ω,定值电阻r1=5kΩ,
定值电阻r2=10kΩ
电动势约为12V,内阻不计的电源E
开关、导线若干.
实验的电路图如图所示,先正确连好电路,再调节电阻箱R的电阻值,使得电压表的指针半偏,记下此时电阻箱R有电阻值R1;然后调节电阻箱R的值,使电压表的指针满偏,记下此时电阻箱R的电阻值R2.
(1)实验中选用的定值电阻是_______________________;
(2)此实验计算电压表内阻RV的表达式为RV=_____________________.
(3)若电源的内阻不能忽略,则电压表内阻RV的测量值将_____________.
A.偏大 B.不变 C.偏小 D.不能确定,要视电压表内阻的大小而定
(1) r1 (2)R1―2R2―r1 (3)A
24. (15分)如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了600角。试确定:
(1)粒子做圆周运动的半径。
(2)粒子的入射速度。
(3)若保持粒子的速率不变,从A点入射时速度的方向顺
时针转过600角,粒子在磁场运动的时间。
答案:(1) (2) (3)
25.(19分)如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第三象限有沿y轴负方向的匀强电场,第四象限内无电场和磁场.质量为m,带电量为q的粒子从M点以速度v0沿x轴负方向进入电场,不计粒子的重力,粒子经N、P点最后又回到M点.设OM =l,ON =
(1)关于电场强度E的大小.
(2)匀强磁场的方向.
(3)磁感应强度B的大小是多少?.
解:(1)粒子从M到N过程作类平抛运动
,
由代入解得:
(2) 粒子在电场中逆电场方向偏转,粒子带负电,在磁场中顺时针转动,磁场方向垂直于纸面向里
(3) 设粒子到达N点与x轴夹角为,则
将(1)中相应式子代入得:,
由几何关系,粒子到达P点时与x轴夹角仍为,OP=l,速度⑤
粒子在磁场中作匀速圆周运动,
, ,
(第一、三问7分,第二问5分)
26. ( 20分) 如图,一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r,其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上,并与之密接;棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出);导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨所在平面。开始时,给导体棒一个平行于导轨的初速度v0。在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中,通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻,求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。
解析:导体棒所受的安培力为:F=BIl……………… ① (3分)
由题意可知,该力的大小不变,棒做匀减速运动,因此在棒的速度从v0减小到v1的过程中,平均速度为:…………………… ② (3分)
当棒的速度为v时,感应电动势的大小为:E=Blv……………… ③ (3分)
棒中的平均感应电动势为:………… … ④ (2分)
综合②④式可得:……………… ⑤ (2分)
导体棒中消耗的热功率为:……………… ⑥ (2分)
负载电阻上消耗的热功率为:………… ⑦ (2分)
由以上三式可得:………… ⑧ (3分)
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