高二物理综合训练题

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B. C. D.29如图所示，两倾斜放置的光滑平行金属导轨间距为L，电阻不计，导轨平面与水平方向的夹角为，导轨上端接入一内电阻可忽略的电源，电动势为E一粗细均匀的金属棒电阻为R，金属棒水平放在导轨上且与导轨接触良好欲使金属棒静止在导轨上不动，则以下说法正确的是( AC )A可加竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B可加竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为C所加匀强磁场磁感应强度的最小值为D如果金属棒的直径变为原来的二倍，原来静止的金属棒将沿导轨向下滑动30、我国第21次南极科考队在南极观看到了美丽的极光。极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动，如图所示。这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦从而激发大气分子或原子，使其发出有一定特征的各种颜色的光。地磁场的存在，使多数宇宙粒子不能达到地面而向人烟稀少的两极偏移，为地球生命的诞生和维持提供了天然的屏障。科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因素有关:BCA.洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B.空气阻力做负功，使其动能减小 C.靠近南北两极磁感应强度增强 D.太阳对粒子的引力做负功31、如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，已知AOB=120，求该带电粒子在磁场中运动的时间。(10分)解：设粒子在磁场中的轨道半径为R，粒子的运动轨迹及几何图形如图所示。粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，有qvB=mv2/R 由几何关系有：R = r tan60 粒子的运动周期T =2R/v0 由图可知=60，得电粒子在磁场中运动的时间 t = T/6 联立以上各式解得：t=r/3v0300AC32.如图9所示，一束电子（电荷量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为300，求：（1）电子的质量；（2）电子穿过磁场所用的时间。图932、（18分）解：如图所示，根据几何关系可得： （1） 又由， 得，OY （2） 且， 33、如图，在T的匀强磁场中，CD是垂直于磁场方向上的同一平面上的两点，相距d=0.05m，磁场中运动的电子经过C时，速度方向与CD成角，而后又通过D点，求：（1）在图中标出电子在C点受磁场力的方向。C+CCCD+v（2）电子在磁场中运动的速度大小。（3）电子从C点到D点经历的时间。（电子的质量 电量）33、(1) 略； （2）8106 （3）6.510-9s图1434. 如图14所示，有一金属棒ab，质量=5g，电阻=1，可以无摩擦地在两条轨道上滑动，轨道间的距离=10cm，电阻不计，轨道平面与水平面间的夹角=30，置于磁感应强度B=0.4T、方向竖直向上的匀强磁场中，回路中电池的电动势E=2V，内电阻r=0.1，问变阻器的电阻Rb为多大时，金属棒恰好静止？34.Rb=1.75图11.2-35.在倾角=30的斜面上，固定一金属框，宽l=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B0.8T的垂直框面向上的匀强磁场中（如图11.2-）当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g10m/s2）35.解析 金属棒静止在框架上时，摩擦力f的方向可能沿框面向上，也可能向下，需分两种情况考虑图11.2- 当变阻器R取值较大时，I较小，安培力F较小，在金属棒重力分力mgsin作用下使棒有沿框架下滑趋势，框架对棒的摩擦力沿框面向上（如图11.2-）金属棒刚好不下滑时满足平衡条件得 （）当变阻器R取值较小时，I较大，安培力F较大，会使金属棒产生沿框面上滑趋势因此，框架对棒的摩擦力沿框面向下（如图11.2-解）金属棒刚好不上滑时满足平衡条件图11.2-得 所以滑动变阻器R的取值范围应为 1.6R4.836、 在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度应大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿x方向射入磁场，它恰好从磁场边界的交点C处沿y方向飞出。（1）判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；xOyCBAv（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B/，该粒子仍以A处相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60角，求磁感应强度B/多大？此粒子在磁场中运动手所用时间t是多少？（1）由粒子的飞行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷。粒子由A点射入，由C点飞出，其速度方向改变了90，则粒子轨迹半径Rr 又 qvBm 则粒子的比荷 （2）粒子从D点飞出磁场速度方向改变60角，故AD弧所对应的圆心角为60，粒子做国，圆周运动的半径R/rcot30r 又 R/m 所以B/B 粒子在磁场中飞行时间t 37、 如图12所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域、中，A2A4与A1A3的夹角为60。一质量为m、带电量为+q的粒子以某一速度从区的边缘点A1处沿与A1A3成30角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t，求区和区中磁感应强度的大小（忽略粒子重力）。A1A3A4A23060图12设粒子的入射速度为v，已知粒子带正电，故它在磁场中先顺时针做圆周运动，再逆时针做圆周运动，最后从A4点射出，用B1、B2、R1、R2、T1、T2分别表示在磁场区磁感应强度、轨道半径和周期 设圆形区域的半径为r，如答图5所示，已知带电粒子过圆心且垂直A3A4进入区磁场，连接A1A2，A1OA2为等边三角形，A2为带电粒子在区磁场中运动轨迹的圆心，其半径 圆心角，带电粒子在区磁场中运动的时间为带电粒子在区磁场中运动轨迹的圆心在OA4的中点，即 R=r 在区磁场中运动时间为带电粒子从射入到射出磁场所用的总时间由以上各式可得38. 如图15测11所示，光滑的平行导轨倾角为，处在磁感应强度为B的竖直匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内电阻为r的直流电源，电路中除电阻R外其余电阻不计.将质量为m、长度为L的导体棒由静止释放，求导体棒在释放的瞬时加速度的大小？38、39. 一个带电粒子，从粒子源产生后，进入电势差为U1的带窄缝的平行板电极S1和S2间电场时，其速度为零，经此电场加速后沿ox方向垂直进入另一电势差为U2,板间距离为d的平行板电极中，其中还加有与电场方向垂直的匀强磁场。但没发生偏转，沿直线匀速运动经x孔进入磁感应强度为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场，最后打到与ox垂直的A处，如图所示，若量得xA的距离为D，则：U1U2