题目列表(包括答案和解析)
长方体导电材料，建立如图所示的坐标系，和坐标轴的交点坐标分别为x0、y0、z0，导体的电阻率为ρ，导电材料中的自由电荷为电子，电量为e，单位体积中自由电荷的个数为n，若在垂直于x轴的前后表面加上恒定电压U，形成沿x轴正方向的电流．则
如图所示，电阻R=0.1Ω的导体ab沿光滑的导线框向右做匀速运动，线框中接有电阻R=0.4Ω线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导体ab的长度L=0.4m，运动速度v=5.0m/s．线框的电阻不计．
如图所示，de和fg是两根足够长且固定在竖直方向上的光滑金属导轨，导轨间距离为L，电阻忽略不计．在导轨的上端接电动势为E，内阻为r的电源．一质量为m、电阻为R的导体棒ab水平放置于导轨下端e、g处，并与导轨始终接触良好．导体棒与金属导轨、电源、开关构成闭合回路，整个装置所处平面与水平匀强磁场垂直，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外．已知接通开关S后，导体棒ab由静止开始向上加速运动，求：如图所示，半径为L1 = 2 m的金属圆环内上、下两部分各有垂直圆环平面的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B1 = 10/π T．长度也为L1、电阻为R的金属杆ab，一端处于圆环中心，另一端恰好搭接在金属环上，绕着a端做逆时针方向的匀速转动，角速度为ω = π/10 rad/s．通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中（连接a端的导线与圆环不接触，图中的定值电阻R1 = R，滑片P位于R2的正中央，R2 = 4R），图中的平行板长度为L2 = 2 m，宽度为d = 2 m．当金属杆运动到图示位置时，在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度vo = 0.5 m/s向右运动，并恰好能从平行板的右边缘飞出，之后进入到有界匀强磁场中，其磁感应强度大小为B2 = 2 T，左边界为图中的虚线位置，右侧及上下范围均足够大．（忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻，忽略电容器的充放电时间，忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射等影响，不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力．提示：导体棒以某一端点为圆心匀速转动切割匀强磁场时产生的感应电动势为E=BL2ω/2）试分析下列问题：
(1)从图示位置开始金属杆转动半周期的时间内，两极板间的电势差UMN；
(2)带电粒子飞出电场时的速度方向与初速度方向的夹角θ；
(3)带电粒子在电磁场中运动的总时间t总．
长方体导电材料，建立如图34所示的坐标系，和坐标轴的交点坐标分别为x0、y0、z0，导体的电阻率为ρ，导电材料中的自由电荷为电子，电量为e，单位体积中自由电荷的个数为n，若在垂直于x轴的前后表面加上恒定电压U，形成沿x轴正方向的电流。则
（1）导体中电流的大小______
（2）导体中自由电荷定向移动的平均速率_______
（3）若加上沿y轴正方向、磁感强度为B的匀强磁场，则垂直于z轴方向的上下两个表面产生电势差，这种现象叫霍尔效应。分析上下表面谁的电势高，并求出电势差的大小______
一．单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
D
C
B
B
B
A
D
二．多项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）。
题号
11
12
13
14
15
16
答案
AD
BD
AD
ABC
AD
BCD
第Ⅱ卷
（实验题、计算题，共7题，共72分）
三．实验题(18分)
（1）0.730；8.0（8也给分）；
。（前两空分别为2分，第三空4分）
（2）l1、l3；l1/l3 （每空2分）
（3）①乙；② 9.4；③纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力。 (每空2分)
四．计算题：本题共6小题，共54分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。
18．（8分）分析和解：
（2） 因为金属块匀速运动，所以
………………（2分）
…………（2分）
（2）撤去拉力后a=
=μg ……… （1分）
a=
金属块在桌面上滑行的最大距离s = 
………（1分）
=
s=
19.（8分）分析和解：（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：
I=
=
（2）导体棒受到的安培力：
F安=BIL=0.30N…………（2分）
（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1= mg sin37º=0.24N
由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f…………（1分）
根据共点力平衡条件
mg sin37º+f=F安…………（1分）
解得：f=0.06N …………（1分）
20.（8分）分析和解：（1）带电粒子经过电场加速，进入偏转磁场时速度为v，由动能定理
…………………①（1分）
进入磁场后带电粒子做匀速圆周运动，轨道半径为r
………………②（2分）
打到H点有 
………………………③（1分）
由①②③得 
…………(1分)
（2）要保证所有粒子都不能打到MN边界上，粒子在磁场中运动偏角小于90°，临界状态为90°，如图所示，磁场区半径
（2分）
所以磁场区域半径满足
（1分）
21．（10分）分析和解：（1）木块A在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动，根据牛顿第二定律，木块A的加速度 
＝
设两木块碰撞前A的速度大小为v，根据运动学公式，得
＝
（2）两木块离开桌面后均做平抛运动，设木块B离开桌面时的速度大小为v2，在空中飞行的时间为t′。根据平抛运动规律有：
，s＝v2t′…………………（2分）
解得：
＝
（3）设两木块碰撞后木块A的速度大小为v1，根据动量守恒定律有：
…………………………………（1分）
解得：
=
设木块A落到地面过程的水平位移为s′，根据平抛运动规律，得
＝
则木块A落到地面上的位置与D点之间的距离 
＝
22．（10分）分析和解：（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，由动能定理
e U1=
－0…………………………………………（2分）
解得 
………………………………..………（1分）
（2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t，加速度为a，电子离开偏转电场时的侧移量为y。由牛顿第二定律和运动学公式
t=
……………………………………………..……….（1分）
F=ma F=eE E=
a =
……………………………………………（2分）
y=
……………………………………………（1分）
解得 y=
…………………………………………（1分）
（3）减小加速电压U1；增大偏转电压U2；……
（本题的答案不唯一，只要措施合理，答出一项可得1分，答出两项及以上可得2分。）
23（10分）分析和解：（1）设轨道半径为R，由机械能守恒定律：
--------------------------①（2分）
在B点：
-----------------------------②
（1分）
在A点：
------------------------------③（1分）
由①②③式得：两点的压力差：
------④（1分）
由图象得：截距 
，得
---------------------------⑤（1分）
（2）由④式可知：因为图线的斜率
所以
……………………………………⑥（2分）
（3）在A点不脱离的条件为： 
------------------------------⑦（1分）
由①⑥⑦三式和题中所给已知条件解得：
--------------------------⑧（1分）
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