青海省西宁市湟中县拦隆口中学高二物理下学期期末试卷（含解析）.doc

青海省西宁市湟中县拦隆口中学2014-2015学年高二下学期期末物理试卷 一、单项选择题（本题有5小题，每题3分，共计15分）1（3分）下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（）a电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线b磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的c电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线d电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力也越大2（3分）如图1，ab是某电场中的一条电场线，若将正点电荷从a点由静止自由释放，沿电场线从a到b运动过程中的速度图线如图所2示，则a、b两点场强大小和电势高低关系是（）aeaeb；abbeaeb；abceaeb；abdeaeb；ab3（3分）有一个电子射线管（阴极射线管），放在一通电直导线的上方，发现射线的径迹如图所示，则此导线该如何放置，且电流的流向如何（）a直导线如图所示位置放置，电流从a流向bb直导线如图所示位置放置，电流从b流向ac直导线垂直于纸面放置，电流流向纸内d直导线垂直于纸面放置，电流流向纸外4（3分）一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3h，待机时间100h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为（）a1.8w，5.4102wb3.6w，0.108wc0.6w，1.8102wd6.48103w，1.94102w5（3分）如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为l，板间的距离为d，板间电压为u，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行金属板的时间为t，不计粒子的重力，则（）a在前时间内，电场力对粒子做的功为b在后时间内，电场力对粒子做的功为uqc在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为1：2d在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为2：1二、多项选择题（本题有4小题，每题4分，共计16分）6（4分）图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（）a带电粒子所带电荷的符号b带电粒子在a、b两点的受力方向c带电粒子在a、b两点的速度何处较大d带电粒子在a、b两点的电势能何处较大7（4分）如图所示，r1为定值电阻，r2为可变电阻，e为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是（）a当r2=r1+r时，r2获得最大功率b当r1=r2+r时，r1获得最大功率c当r2=0时，r1上获得最大功率d当r2=0时，电源的输出功率最大8（4分）如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球整个装置以水平向右的速度匀速运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中（）a洛仑兹力对小球做正功b洛仑兹力对小球不做功c小球运动轨迹是抛物线d小球运动轨迹是直线9（4分）设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自a点沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是（）a这离子必带正电荷ba点和b点位于同一高度c离子在c点时速度最大d离子到达b点时，将沿原曲线返回a点三、实验题（本题有2小题，共计19分）10（11分）在把电流表改装为电压表的实验中，提供的器材有电流表（量程0100a，内阻几百欧）标准伏特表（量程03v）电阻箱（09999）电阻箱（099999）滑动变阻器（050，额定电流1.5a）电源（电动势6v，有内阻）电源（电动势2v，无内阻）电键两只，导线若干（1）该实验首先要用半偏法测定电流表的内阻如果采用如图1所示的电路测定电流表的内电阻并且要想得到较高的精确度，那么从以上给出的器材中，可变电阻r1应选用，可变电阻r2应选用，电源应选用（填器材前的序号）（2）如果测得电流表a的内阻为800要把它改装为量程为03v的伏特表，则改装的方法是给电流表串联一个阻值为的电阻（3）如图2所示器材中，一部分是将电流表改装为伏特表所需的，其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特表进行校对所需的在图3的方框中画出改装和校对都包括在内的电路图（要求对03v的所有刻度都能在实验中进行校对）；然后将器材实物按以上要求连接成实验电路11（8分）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：a待测的干电池（电动势约为1.5v，内电阻小于1.0）b电流表g（满偏电流3ma，内阻rg=10）c电流表a（00.6a，内阻0.1）d滑动变阻器r1（020，10a）e滑动变阻器r2（0200，l a）f定值电阻r0（990）g开关和导线若干（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图所示中甲的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选（填写器材前的字母代号）（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的i1i2图线（i1为电流表g的示数，i2为电流表a的示数），则由图线可以得被测电池的电动势e=v，内阻r=四、计算题（本题共5小题，共计70分）12（12分）有一个直流电动机，把它接入0.2v电压的电路，当电机不转时，测得流过电动机的电流是0.4a；若把电动机接入2.0v电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0a问：（1）电动机正常工作时的输出功率多大？（2）如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？13（14分）如图所示，有一磁感强度b=9.14t的匀强磁场，c、d为垂直于磁场方向的同一平面内的两点，它们之间的距离l=0.05m，今有一电子在此磁场中运动，它经过c点的速度v的方向和磁场垂直，且与cd之间的夹角=30（电子的质量m=9.11031kg，电量q=1.61019c）（1）电子在c点时所受的磁场力的方向如何？（2）若此电子在运动后来又经过d点，则它的速度应是多大？（3）电子从c点到d点所用的时间是多少？14（14分）如图所示，一根长l=1.5m的光滑绝缘细直杆mn，竖直固定在场强为e=1.0105n/c、与水平方向成=30角的倾斜向上的匀强电场中杆的下端m固定一个带电小球a，电荷量q=+4.5106c；另一带电小球b穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0106c，质量m=1.0102kg现将小球b从杆的上端n静止释放，小球b开始运动（静电力常量k=9.0109nm2/c2，取g=l0m/s2） （1）小球b开始运动时的加速度为多大？（2）小球b的速度最大时，距m端的高度h1为多大？（3）小球b从n端运动到距m端的高度h2=0.61m时，速度为v=1.0m/s，求此过程中小球b的电势能改变了多少？15（14分）如图所示，mn、pq是平行金属板，板长为l，两板间距离为d，在pq板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从mn板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从pq板左边缘飞进磁场，然后又恰好从pq板的右边缘飞进电场不计粒子重力试求：（1）两金属板间所加电压u的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度b的大小；（3）在图中画出粒子再次进入电场的运动轨迹，并标出粒子再次从电场中飞出的位置与速度方向16（16分）如图所示，真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域，磁感应强度b=0.332t，磁场方向垂直于纸面向里；ab、cd足够长，cd为厚度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度e=3.32105 n/c，方向与金箔成37角紧挨边界ab放一点状粒子放射源s，可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的粒子，已知：m=6.641027kg，q=3.21019c，初速率v=3.2106m/s（sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径r；（2）金箔cd被粒子射中区域的长度l；（3）设打在金箔上d端离cd中心最远的粒子在穿出金箔过程中以不变的速度方向进入电场，在电场中运动通过n点，snab且sn=40cm，则此粒子从金箔上穿出的过程中损失的动能ek为多少？青海省西宁市湟中县拦隆口中学2014-2015学年高二下学期期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题有5小题，每题3分，共计15分）1（3分）下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（）a电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线b磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的c电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线d电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力也越大考点：电场线；磁感线及用磁感线描述磁场 分析：电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小；磁感线是在磁场中的用来描述磁感应强度的闭合的曲线，它的特点和电场线类似，但是磁感线是闭合的曲线，电场线不是闭合的，有起点和终点解答：解：a、电场线和磁感线都是为了形象的描述电场和磁场而引入的曲线，是假想的，不是实际存在的线，所以a错误；b、电场线和磁感线都是不会相交的，否则的话在该点就会出现两个不同的方向，这是不可能的，所以b错误；c、电场线是一条不闭合曲线，有起点和终点，而磁感线是一条闭合曲线，所以c正确；d、电场线越密的地方，电场的强度大，同一试探电荷所受的电场力越大，但是在磁场中，静止的电荷是不受磁场力作用的，所以d错误；故选c点评：本题就是考查学生对电场线和磁感线的理解，它们之间的最大的区别是磁感线是闭合的曲线，但电场线不是闭合的，有起点和终点2（3分）如图1，ab是某电场中的一条电场线，若将正点电荷从a点由静止自由释放，沿电场线从a到b运动过程中的速度图线如图所2示，则a、b两点场强大小和电势高低关系是（）aeaeb；abbeaeb；abceaeb；abdeaeb；ab考点：电势；电场强度 专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：从速度时间图线得到正点电荷做加速运动，加速度逐渐变小，根据牛顿第二定律得到电场力的变化情况解答：解：从速度时间图线得到正点电荷做加速运动，加速度逐渐变小，故电场力向右，且不断变小，故a点的电场强度较大，故eaeb；正电荷受到的电场力与场强方向相同，故场强向右，沿场强方向，电势变小，故a点电势较大，即ab；故选d点评：本题关键通过速度时间图象得到物体的速度变化情况和加速度变化情况，然后判断场强方向和电势大小3（3分）有一个电子射线管（阴极射线管），放在一通电直导线的上方，发现射线的径迹如图所示，则此导线该如何放置，且电流的流向如何（）a直导线如图所示位置放置，电流从a流向bb直导线如图所示位置放置，电流从b流向ac直导线垂直于纸面放置，电流流向纸内d直导线垂直于纸面放置，电流流向纸外考点：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 分析：电子在磁场中运动，受到洛伦兹力的作用而发生偏转，根据电子的偏转方向，判断出磁场方向，然后根据右手螺旋定则，判断出导线中电流方向解答：解：电子运动方向从负极流向正极，根据左手定则，四指指向电子运动的反方向，即指向负极，大拇指指向电子偏转方向，由此得出导线上方磁场方向垂直纸面向里，因此直导线必须如图所示的放置根据右手螺旋定则可知，导线ab中的电流方向从b指向a故选：b点评：本题考查了左手定则和右手螺旋定则的联合应用，注意两个定则的适用条件，平时加强联系，提高熟练程度4（3分）一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3h，待机时间100h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为（）a1.8w，5.4102wb3.6w，0.108wc0.6w，1.8102wd6.48103w，1.94102w考点：电功、电功率 专题：恒定电流专题分析：由图中所提供的“3.6v，500mah”，根据功和电功率的有关知识，可求通话时消耗的功率和待机时消耗的功率解答：解：由图中所提供的电池的容量为“3.6v，500mah”，则通话时消耗的功率为p1=600mw=0.6w，待机时消耗的功率为p2=18mw=1.8102w故选c点评：根据电池铭牌提供的数据要能够从其中找出有用的信息，并且要能够正确的理解电池的容量3.6v，500mah5（3分）如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为l，板间的距离为d，板间电压为u，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行金属板的时间为t，不计粒子的重力，则（）a在前时间内，电场力对粒子做的功为b在后时间内，电场力对粒子做的功为uqc在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为1：2d在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为2：1考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系 专题：电场力与电势的性质专题分析：根据类平抛规律可知，带电粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，满足初速度为零的匀加速直线运动的推论：连续相等时间内位移之比 y1：y2：y3=1：3：5，然后根据w=qey求功（其中l是竖直方向的位移大小）即可解答：解：a、根据类平抛运动规律可知，竖直方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动，根据推论：连续相等时间内位移之比 y1：y2=1：3，则前时间内，竖直方向的位移大小为 y=，电场力做功为w=qey=qe（），又u=qed，解得w=，故a错误b、由上分析知，竖直方向的位移大小为 y=，所以电场力做功为w=qey=qe=，故b正确c、d根据w=qey可得，在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为1：1，故c、d错误故选：b点评：掌握类平抛运动的处理方法和初速度为零的匀加速直线运动的结论，理解w=qu，以及u=ed中d的含义二、多项选择题（本题有4小题，每题4分，共计16分）6（4分）图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（）a带电粒子所带电荷的符号b带电粒子在a、b两点的受力方向c带电粒子在a、b两点的速度何处较大d带电粒子在a、b两点的电势能何处较大考点：电场线；电势能 专题：电场力与电势的性质专题分析：由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子受到的电场力大体向左，电场线方向不明，无法判断粒子的电性根据电场线疏密程度，判断ab两点场强的大小，从而判断ab两点电场力大小，再根据牛顿第二定律得ab点加速度的大小解答：解：ab、粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性故a错误，b正确c、由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，由a到b，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大b点的电势能大，故cd正确故选：bcd点评：本题是电场中粒子的轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向，其次判断粒子动能和电势能的变化要根据电场力做功情况7（4分）如图所示，r1为定值电阻，r2为可变电阻，e为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是（）a当r2=r1+r时，r2获得最大功率b当r1=r2+r时，r1获得最大功率c当r2=0时，r1上获得最大功率d当r2=0时，电源的输出功率最大考点：电功、电功率；闭合电路的欧姆定律 专题：恒定电流专题分析：当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大对于定值电阻，根据p=i2r，电流最大时，功率最大解答：解：a、将r1等效到电源的内部，r2上的功率等于电源的输出功率，当外电阻等于内阻时，即r2=r1+r时，输出功率最大，即r2上的功率最大故a正确 b、根据p=i2r，电流最大时，r1上的功率最大当外电阻最小时，即r2=0时，电流最大故b错误c正确 d、当外电阻等于内阻时，即r1+r2=r时，电源的输出功率最大故d错误故选ac点评：解决本题的关键掌握当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大对于定值电阻，根据p=i2r，电流最大时，功率最大8（4分）如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球整个装置以水平向右的速度匀速运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中（）a洛仑兹力对小球做正功b洛仑兹力对小球不做功c小球运动轨迹是抛物线d小球运动轨迹是直线考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力 专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：洛伦兹力不做功对小球进行受力分析，根据小球的受力情况判断，由牛顿第二定律求出加速度，判断加速度与速度如何变化，再分析小球运动的轨迹解答：解：a、b洛伦兹力方向总是与小球的速度方向垂直，对小球不做功，故a错误，b正确c、d设小球竖直分速度为vy、水平分速度为v以小球为研究对象，受力如图所示，由于小球随玻璃管在水平方向做匀速直线运动，则竖直方向的洛伦兹力f1=qvb是恒力，由牛顿第二定律得：qvbmg=ma，a=g，小球的加速度不随时间变化，恒定不变，故小球竖直方向做匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，则小球运动轨迹是抛物线；故c正确，d错误故选bc点评：本题运用运动的分解法，研究小球受力情况，判断出小球的运动状态是正确解答本题的关键9（4分）设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自a点沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是（）a这离子必带正电荷ba点和b点位于同一高度c离子在c点时速度最大d离子到达b点时，将沿原曲线返回a点考点：带电粒子在混合场中的运动 专题：带电粒子在复合场中的运动专题分析：（1）由离子从静止开始运动的方向可知离子必带正电荷；（2）在运动过程中，洛伦兹力永不做功，只有电场力做功根据动能定理即可判断bc；（3）达b点时速度为零，将重复刚才acb的运动解答：解：a离子从静止开始运动的方向向下，电场强度方向也向下，所以离子必带正电荷，a正确；b因为洛伦兹力不做功，只有静电力做功，a、b两点速度都为0，根据动能定理可知，离子从a到b运动过程中，电场力不做功，故a、b位于同一高度，b正确；cc点是最低点，从a到c运动过程中电场力做正功做大，根据动能定理可知离子在c点时速度最大，c正确；d到达b点时速度为零，将重复刚才acb的运动，向右运动，不会返回，故d错误故选：abc点评：本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，要注意洛伦兹力永不做功，难度适中三、实验题（本题有2小题，共计19分）10（11分）在把电流表改装为电压表的实验中，提供的器材有电流表（量程0100a，内阻几百欧）标准伏特表（量程03v）电阻箱（09999）电阻箱（099999）滑动变阻器（050，额定电流1.5a）电源（电动势6v，有内阻）电源（电动势2v，无内阻）电键两只，导线若干（1）该实验首先要用半偏法测定电流表的内阻如果采用如图1所示的电路测定电流表的内电阻并且要想得到较高的精确度，那么从以上给出的器材中，可变电阻r1应选用，可变电阻r2应选用，电源应选用（填器材前的序号）（2）如果测得电流表a的内阻为800要把它改装为量程为03v的伏特表，则改装的方法是给电流表串联一个阻值为29200的电阻（3）如图2所示器材中，一部分是将电流表改装为伏特表所需的，其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特表进行校对所需的在图3的方框中画出改装和校对都包括在内的电路图（要求对03v的所有刻度都能在实验中进行校对）；然后将器材实物按以上要求连接成实验电路考点：把电流表改装成电压表 专题：实验题分析：本实验通过半偏法测量电流表g的内阻，抓住整个电路电流要基本保持不变，确定选择的器材改装成电压表要串联电阻，阻值为r=rg因要求电压的变化范围大，要用分压式接法解答：解：（1）利用半偏法测量电流表g的内阻，要保证总电流基本不变，则r1的阻值远大于r2的阻值，电动势选择大一些的故可变电阻r1应该选择；可变电阻r2应该选择；电源e应该选择（2）改装成电压表要串联的阻值为：r=rg=29200（3）因要求电压变化范围大，故滑动变阻器要用分压式接法电路故答案为：（1），（2）29200 （3）如图点评：掌握半偏法测量内阻的原理和误差分析改装成电压表要串联电阻分压，电阻值等于量程除以满偏电流减去原内阻11（8分）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：a待测的干电池（电动势约为1.5v，内电阻小于1.0）b电流表g（满偏电流3ma，内阻rg=10）c电流表a（00.6a，内阻0.1）d滑动变阻器r1（020，10a）e滑动变阻器r2（0200，l a）f定值电阻r0（990）g开关和导线若干（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图所示中甲的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是b图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选d（填写器材前的字母代号）（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的i1i2图线（i1为电流表g的示数，i2为电流表a的示数），则由图线可以得被测电池的电动势e=1.5v，内阻r=1考点：测定电源的电动势和内阻 专题：实验题；恒定电流专题分析：（1）将电流表g串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小（2）应用描点法作出图象，根据图象求出电源电动势与内阻解答：解：（1）上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表g串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表a、b两个参考实验电路，其中合理的是b，因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小滑动变阻器应选r1（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：由图示电源ui图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，电源电动势：e=0.0015（rg1+r0）=0.0015（10+990）=1.5v，图象斜率：k=0.001，解得：r=0.001（rg1+r0）=0.001（10+990）=1；故答案为：（1）（b）；d （2）1.5；1点评：在测量电源电动势和内阻时，要注意根据画出的ui图象分析出电动势及内阻四、计算题（本题共5小题，共计70分）12（12分）有一个直流电动机，把它接入0.2v电压的电路，当电机不转时，测得流过电动机的电流是0.4a；若把电动机接入2.0v电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0a问：（1）电动机正常工作时的输出功率多大？（2）如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？考点：电功、电功率；闭合电路的欧姆定律 专题：恒定电流专题分析：（1）当电机不转时，其电路是纯电阻电路，由欧姆定律求出电机的内阻当电机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，其输出功率p出=p总p内=uii2r，代入求解电动机正常工作时的输出功率（2）电动机的转子突然被卡住时，电动机的发热功率p热=解答：解：（1）当电机不转时，由欧姆定律得到，电机的内阻，当电机正常工作时，输出功率p出=uii2r=2w0.5w=1.5w（2）电动机的转子突然被卡住时，此时相当于纯电阻，发热功率为 答：（1）电动机正常工作时的输出功率是1.5w； （2）在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是8w点评：对于电动机电路，要正确区分是纯电阻电路，还是非纯电阻电路，关键看转子是否转动，电能是否全部转化为内能13（14分）如图所示，有一磁感强度b=9.14t的匀强磁场，c、d为垂直于磁场方向的同一平面内的两点，它们之间的距离l=0.05m，今有一电子在此磁场中运动，它经过c点的速度v的方向和磁场垂直，且与cd之间的夹角=30（电子的质量m=9.11031kg，电量q=1.61019c）（1）电子在c点时所受的磁场力的方向如何？（2）若此电子在运动后来又经过d点，则它的速度应是多大？（3）电子从c点到d点所用的时间是多少？考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力 专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：（1）电子在磁场中所受的洛伦兹力方向，由左手定则判断；（2）（3）电子在匀强磁场中受洛伦兹力作用而做匀速圆周运动：找圆心：过c点作垂直速度v的直线co、c、d是圆周上两点，作弦cd的中垂线交co于o点，则o即为电子做匀速圆周运动的圆心；求半径：如图所示，根据几何关系求出电子运动轨迹的半径r=co=l，圆心角=60；据半径公式 r=和周期公式 t=求有关物理量解答：解：电子以垂直磁场方向的速度在磁场中作匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，依题意画运动示意图，由几何关系可求得结论（1）电子在c点所受磁场力的方向如图所示（2）电子在洛伦兹力作用下作匀速圆周运动，夹角=30为弦切角，圆弧cd所对的圆心角为60即doc=60，cdo为等边三角形，由此可知轨道半径r=l由evb=m 和r=l可知 v=8106m/s （3）将r=l和v=代入周期公式t= 中得 t=设电子从c点到d点所用时间为t，由于电子做匀速圆周运动，所以=由上两式得：t=t=代入数据得：t=6.5109s 答：（1）电子在c点时所受的磁场力的方向如图所示；（2）若此电子在运动后来又经过d点，则它的速度应是8106m/s；（3）电子从c点到d点所用的时间是6.5109s点评：求解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的力学问题，根据速度方向一定垂直于轨迹半径、弦的中垂线一定通过圆心，正确地找出圆心、画出圆运动的轨迹是解题过程中要做好的第一步不少同学不善于画出圆心和轨迹图，致使无法正确地找出几何关系14（14分）如图所示，一根长l=1.5m的光滑绝缘细直杆mn，竖直固定在场强为e=1.0105n/c、与水平方向成=30角的倾斜向上的匀强电场中杆的下端m固定一个带电小球a，电荷量q=+4.5106c；另一带电小球b穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0106c，质量m=1.0102kg现将小球b从杆的上端n静止释放，小球b开始运动（静电力常量k=9.0109nm2/c2，取g=l0m/s2） （1）小球b开始运动时的加速度为多大？（2）小球b的速度最大时，距m端的高度h1为多大？（3）小球b从n端运动到距m端的高度h2=0.61m时，速度为v=1.0m/s，求此过程中小球b的电势能改变了多少？考点：动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用；牛顿第二定律；库仑定律；电势能 专题：计算题；压轴题分析：对小球b进行受力分析，运用牛顿第二定律求出开始运动时的加速度大小根据受力情况分析小球b的运动情况，找出小球b速度最大时的位置特点由于a对b的库仑力做功是变力功，所以运用动能定理求解电场力做功解答：解：（1）开始运动时小球b受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，将电场力沿杆的方向和垂直杆的方向分解，由牛顿第二定律得：mgqesin=ma解得：a=g代入数据解得：a=3.2 m/s2（2）小球b向下运动，受a的斥力增大，加速度减小，速度增大，当小球b速度最大时合力减为零，即+qesin=mg解得：h1=代入数据解得：h1=0.9 m（3）小球b从开始运动到速度为v的过程中，设重力做功为w1，电场力做功为w2，库仑力做功为w3，根据动能定理有：w1+w2+w3=mv2w1=mg（lh2）w2=qe（lh2）sin解得：w3=mv2mg（lh2）+qe（lh2）sin从功能角度来说，电势能的改变量的大小就等于电场力做的功电场力做负功，电势能增大动能的改变量就等于总功设小球b的电势能改变了ep，则：ep=（w2+w3）ep=mg（lh2）mv2解得：ep=8.4102j答：（1）小球b开始运动时的加速度为3.2 m/s2 ；（2）小球b的速度最大时，距m端的高度h1为0.9 m；（3）小此过程中小球b的电势能改变了8.4102j点评：能够正确对小球b进行受力分析和运动分析，知道电场力做功量度电势能的变化，常用动能定理求解变力功15（14分）如图所示，mn、pq是平行金属板，板长为l，两板间距离为d，在pq板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从mn板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从pq板左边缘飞进磁场，然后又恰好从pq板的右边缘飞进电场不计粒子重力试求：（1）两金属板间所加电压u的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度b的大小；（3）在图中画出粒子再次进入电场的运动轨迹，并标出粒子再次从电场中飞出的位置与速度方向考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：（1）带电粒子在平行金属板间做的是类平抛运动，对物体受力分析，根据平抛运动的规律可以求得电压的大小；（2）带电粒子以速度v飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动，根据粒子的运动画出运动的轨迹，由几何关系可以求得磁感强度的大小；（3）根据粒子的运动的情况画出粒子的运动的轨迹解答：解：（1）粒子在电场中做类平抛运动，水平方向：l