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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年沪科版选择性必修2物理下册阶段测试试卷600考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、将图甲所示的正弦交变电流加在图乙所示的理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,电路中电表均为理想交流电表,定值电阻R1=5Ω,热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是()

A.原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=10sin50πt(V)B.t=0.01s时,电压表示数为0C.R1消耗的电功率为0.02WD.R2温度升高时,电流表示数增大2、将多匝闭合线圈置于仅随时间变化的磁场中,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是()A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同3、如图所示是远距离输电的基本过程示意图;关于变压器和远距离输电,下列说法正确的是()

A.升压变压器副线圈两端的电压与输电线上的电流大小有关B.若用户用电器数量增多,输电线发热量增大C.由于工厂用电量大,可以直接输入高压,不需要降压D.输电线上的电流与用户消耗功率无关4、下列说法正确的是()A.车辆匀速驶向停在路边的警车,警车上测速仪探测到反射波的频率升高B.电磁波不能产生多普勒效应,而机械波能产生多普勒效应C.双缝干涉中两列相干波的波峰与波峰叠加相互加强,波谷与波谷叠加相互削弱D.在用单摆测重力加速度的实验中,某学生所测g值偏小,可能是把n次单摆全振动误记为n+1次5、回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,a、b接在电压为U、周期为T的交流电源上.两盒间的窄缝中形成匀强电场,两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面.带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.设D形盒的半径为R,现将垂直于金属D形盒的磁场感应强度调节为B.,刚好可以对氚核()进行加速,氚核所能获得的能量为以后保持交流电源的周期T不变.(已知氚核和α粒子质量比为3:4,电荷量之比为1:2)则:

A.若只增大交变电压U,则氚核在回旋加速器中运行时间不会发生变化B.若用该装置加速α粒子,应将磁场的磁感应强度大小调整为C.将磁感应强度调整后对α粒子进行加速,a粒子在加速器中获得的能量等于氚核的能量D.将磁感应强度调整后对α粒子进行加速,粒子在加速器中加速的次数小于氚核的次数6、闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置时,ab边受到的磁场力竖直向下;则此时线圈的运动情况可能是()

A.向左移出磁场B.向右进入磁场C.向上运动D.向下运动评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)7、如图所示的几种情况中,金属导体中产生的感应电动势为Blv的是A.B.C.D.8、如图所示,导体棒AB在做切割磁感线运动时;将产生一个感应电动势,因而在电路中有电流通过。下列说法中正确的是()

A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B.动生电动势的产生与洛伦兹力有关C.动生电动势的产生与电场力有关D.导体运动过程中将电能转化为机械能9、下列各图中,线圈中能产生交变电流的是()A.B.C.D.10、如图所示,变压器的原线圈两端连接导轨,副线圈和电阻相连构成闭合回路;导体棒在垂直于导轨平面的匀强磁场中沿导轨向右匀速切割磁感线。下列说法正确的是()

A.电压表V1的示数不为零B.电压表V1的示数为零C.电压表V2的示数不为零D.电压表V2的示数为零11、如图所示,匝数为N、面积为S的矩形线圈放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,电路中除了阻值为R的定值电阻外其余部分电阻均可忽略不计,M为理想二极管(即正向电阻为零、反向电阻无穷大),现让线圈绕轴以恒定的角速度匀速转动。下列说法正确的是()

A.线圈与磁场方向垂直时电流表的示数最大B.电压表的示数为C.电流表的示数为D.线圈绕转动一周的过程中,通过定值电阻的电荷量为评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)12、如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相.a、b两端加一定交流电压后,求两电阻消耗的电功率之比____________;若电源电压为U,则电阻B两端电压为____________

13、线圈每通过中性面一次,电流方向改变一次。______14、磁电式电流表

(1)原理:安培力与电流的关系。通电线圈在磁场中受到___________而偏转,线圈偏转的角度越大,被测电流就___________,根据指针的___________;可以知道被测电流的方向。

(2)构造:___________、___________;螺旋弹簧、指针、极靴。

(3)特点:极靴与铁质圆柱间的磁场沿半径方向,线圈无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行,且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小___________。

(4)优点:灵敏度高,可以测出___________的电流。

缺点:线圈的导线很细,允许通过的电流___________

(5)如图所示,已知导体棒中通有电流I,导体棒长度为l,磁场磁感应强度为B,当导体棒按下面几种方式放置时,写出导体棒所受安培力的大小,并写出安培力的方向。_______、______、______、_______。

15、电磁振荡的实质。

在电磁振荡过程中,电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B,都在______,电场能和磁场能也随着做周期性的______。16、电磁波谱:按电磁波的_____大小或_____高低的顺序排列成谱,叫作电磁波谱。17、如图甲所示,一个固定的矩形线圈abcd的匝数n=500,线圈面积S=100cm2,线圈的总电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。则线圈中的感应电流为___________A,流过R的电流方向为___________(选填“向上”或“向下”)

评卷人得分四、作图题(共4题,共8分)18、在图中画出或说明图中所示情形下通电导线I所受磁场力的方向。

19、要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯;电灯由光敏开关和声敏开关控制,光敏开关在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;声敏开关在有声音时自动闭合,无声音时自动断开。在下图中连线,要求夜间且有声音时电灯自动亮,插座随时可用。

20、在“探究楞次定律”的实验中;某同学记录了实验过程的三个情境图,其中有两个记录不全,请将其补充完整。

21、如图所示:当条形磁铁向右靠近通电圆环时,圆环向右偏离,试在图中标出圆环中的电流方向___________.评卷人得分五、实验题(共1题,共5分)22、物体的带电量是一个不易测得的物理量;某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量.如图(a)所示,他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上,打点计时器固定在长木板末端,物块靠近打点计时器,一纸带穿过打点计时器与物块相连,操作步骤如下,请结合操作步骤完成以下问题:

(1)为消除摩擦力的影响,他将长木板一端垫起一定倾角,接通打点计时器,轻轻推一下小物块,使其沿着长木板向下运动.多次调整倾角θ,直至打出的纸带上点迹_,测出此时木板与水平面间的倾角,记为θ0.

(2)如图(b)所示,在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场,用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连,绳与滑轮摩擦不计.给物块A带上一定量的正电荷,保持倾角θ0不变,接通打点计时器,由静止释放小物块A,该过程可近似认为物块A带电量不变,下列关于纸带上点迹的分析正确的是()

A.纸带上的点迹间距先增加后减小至零。

B.纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值。

C.纸带上的点迹间距逐渐增加;且相邻两点间的距离之差不变。

D.纸带上的点迹间距逐渐增加;且相邻两点间的距离之差逐渐减少,直至间距不变。

(3)为了测定物体所带电量q,除θ0、磁感应强度B外,本实验还必须测量的物理量有()

A.物块A的质量M

B.物块B的质量m

C.物块A与木板间的动摩擦因数μ

D.两物块最终的速度v

(4)用重力加速度g,磁感应强度B、θ0和所测得的物理量可得出q的表达式为______.评卷人得分六、解答题(共4题,共16分)23、如图所示,在区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场;在区域内存在沿x轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量为的粒子甲从点由静止释放,进入磁场区域后,与静止在点质量为的中性粒子乙发生弹性正碰;且有一半电量转移给粒子乙。(不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用,忽略电场;磁场变化引起的效应)

(1)求电场强度的大小E;

(2)若两粒子碰撞后,立即撤去电场,同时在区域内加上与区域内相同的磁场,求从两粒子碰撞到下次相遇的时间

24、如图甲所示,间距为L=0.1m的两平行金属导轨由光滑的水平部分和粗的倾斜部分平滑连接而成,轨道上端通过单刀双掷开关K还连接有一个定值电阻R和电容器C;倾斜部分倾角为θ=37°,I区内存在大小为B1=1T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场;水平导轨Ⅱ区内存在大小为B2=3T、方向平行导轨平面向左的匀强磁场;水平导轨Ⅲ区内存在大小为B3=6T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。质量为m=30g、长度为L的金属杆ab由磁敏材料做成,其电阻与所处环境磁场强弱有关,磁感应强度B<2T时,其电阻为零;磁感应强度B≥2T,其电阻等于定值电阻R。金属杆ab与倾斜轨道之间的动摩擦因数为μ=0.5。现将单刀双掷开关接1,金属杆ab从静止释放后开始做加速度为a=1.5m/s2的匀加速直线运动,与此同时开始计时;4s末,单刀双掷开关接2,同时在水平轨道Ⅱ区内放入一质量为2m的“联动双杆”(由两根长度均为L的金属杆cd和ef,中间用长度为l=0.6m的刚性绝缘杆连接而成,杆cd和ef电阻也都等于定值电阻R),结果杆ab恰好可以匀速下滑,如图乙所示;5s末杆ab无能量损失地进入水平导轨,在Ⅱ区与“联动双杆”发生碰撞,碰后杆ab和cd合在一起形成“联动三杆”,“联动三杆”继续沿水平导轨进入匀强磁场区间Ⅲ(区间Ⅲ的长度等于l)并从中滑出,运动过程中,杆ab、cd和ef与导轨始终接触良好,且保持与导轨垂直。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2;不计导轨电阻,忽略磁场边界效应。求:

(1)4s末金属ab的速度大小和刚释放时杆中的电流大小;

(2)定值电阻R的大小;

(3)整个过程中定值电阻R上产生的焦耳热Q。

25、某离子实验装置的基本原理如图所示,截面半径为R的圆柱腔分为两个工作区,Ⅰ区长度内有沿y轴正向的匀强电场,Ⅱ区内既有沿z轴负向的匀强磁场,又有沿z轴正向的匀强电场,电场强度与Ⅰ区电场等大.现有一正离子从左侧截面的最低点A处,以初速度沿轴正向进入Ⅰ区,经过两个区城分界面上的B点进入Ⅱ区,在以后的运动过程中恰好未从圆柱腔的侧面飞出,最终从右侧截面上的C点飞出,B点和C点均为所在截面处竖直半径的中点(如图中所示),已知离子质量为m,电量为q;不计重力,求:

(1)电场强度的大小;

(2)离子到达B点时速度的大小;

(3)Ⅱ区中磁感应强度的大小;

(4)Ⅱ区的长度L应为多大.

26、如图为一质谱仪的结构简图,两块相距为的平行金属板A、B正对且水平放置,两板间加有可调节的电压,分别为板中心处的两个小孔,点O与共线且连线垂直于金属板,O与的距离在以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。圆弧CD为记录粒子位置的胶片,圆弧上各点到O点的距离以及圆弧两端点C、D间的距离均为2R,C、D两端点的连线垂直于A、B板。粒子从处无初速地进入到A、B间的电场后,通过进入磁场;粒子所受重力不计。

(1)当A、B两板间电压为时,粒子恰好打在圆弧CD的中点;求该粒子的比荷;

(2)一质量为的粒子从磁场射出后,恰好打在圆弧上的C端点;在相同加速电压下,该粒子的一个同位素粒子则恰好打在圆弧上的D端点;求这个同位素粒子的质量;

(3)一质量为m、电荷量为q的粒子从处无初速地进入电场,当间所加电压不同时,粒子从直至打在圆弧CD上所经历的时间t会不同,求t的最小值。

参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【详解】

A.根据图象可知,周期为0.02s,最大值为10V,所以可得变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=10sin100πt(V);A错误;

B.电压表显示的为电压的有效值,且正弦式交流电的有效值等于峰值的10V;再结合理想变压器的原副线圈的端电压之比等于匝数之比,所以电压表的示数为1V,B错误;

C.R1两端的电压为1V,根据P=

可得R1的电功率为0.2W;C错误;

D.R2处温度升高时,R2的电阻减小;所以副线圈的总电阻减小,又副线圈的端电压不变,所以副线圈的电流增大,再结合理想变压器的原副线圈的电流之比等于匝数之反比,可知电流表示数变大,D正确。

故选D。2、C【分析】【分析】

【详解】

A.根据。

可知;感应电动势的大小与线圈的匝数有关,选项A错误;

B.穿过线圈的磁通量越大;感应电动势不一定越大,选项B错误;

C.穿过线圈的磁通量变化越快;感应电动势越大,选项C正确;

D.根据楞次定律可知;感应电流产生的磁场方向与原磁场方向可能相同,也可能相反,选项D错误。

故选C。3、B【分析】【详解】

A.升压变压器副线圈两端的电压是由发电站输出的电压以及升压变压器原;副线圈匝数比决定的;与输电线上的电流大小无关,故A错误;

BD.若用户用电器数量增多;功率增大,则降压变压器副线圈中的电流增大,输电线上的电流增大,输电线发热量增大,输电线上的电流与用户消耗功率有关,故B正确,D错误;

C.虽然工厂用电量大;但输电电压远高于工厂各种仪器设备的额定电压,所以必须要降压才能使工厂正常运作,不能直接输入高压,故C错误。

故选B。4、A【分析】【分析】

【详解】

A.由多普勒效应可知,小车匀速驶向停在路边,相当于波的传播速度增大,根据

可知;警车上测速仪探测到反射波的频率升高,故A正确;

B.能发生多普勒效应是波的固有属性;电磁波和机械波都能产生多普勒效应,故B错误;

C.双缝干涉中两列相干波的波峰与波峰或波谷与波谷相互加强;波峰与波谷叠加相互减弱,故C错误;

D.把n次单摆全振动误记为次,则带入计算的周期偏小,根据

计算得到的重力加速度偏大;故选项D错误。

故选A。5、D【分析】【详解】

试题分析:回旋加速器的问题处理:一是要知道最大动能只和半径R有关;二是要知道粒子做圆周运动的周期恰好等于电场变化的周期,借助于此两点分析下面各个选项.

根据知粒子在磁场中做圆周运动的周期和速度无关,即粒子在磁场中每半圈的运动时间相同,粒子在回旋加速器中运动的时间决定于作圆周运动的次数,而加速次数由知

得:所以增大交变电压U,则氚核在回旋加速器中运行时间将会变小,故A错误;

B项,回旋加速器所加交流电的周期要求与粒子在磁场中运动的周期相同,由知,要保持周期不变,则加速α粒子,应将磁场的磁感应强度大小调整为故B错误;

C、由知将磁感应强度调整后对α粒子进行加速;a粒子在加速器中获得的能量将大于氚核的能量,故C错;

D、粒子在磁场中加速的次数为而动能为整理得;将磁感应强度调整后对α粒子进行加速;粒子在加速器中加速的次数小于氚核的次数,故D正确;

综上所述本题答案是:D6、B【分析】【分析】

【详解】

A.根据左手定则,ab中电流方向从b到a,线圈向左移出时,由右手定则可知,ab中的电流从a到b;故A错误;

B.线圈向右进入磁场,有右手定则可知,ab边中感应电流的方向从b到a;故B正确;

CD.线圈向上或向下运动时,通过线圈的磁通量不变,线圈中无感应电流,ab边不受安培力;故CD错误。

故选B。二、多选题(共5题,共10分)7、B:C:D【分析】【详解】

由图甲所示可知,v与金属导体不垂直,感应电动势A错误;由图乙所示可知,金属导体垂直切割磁感线,则B正确;由图丙所示可知,金属导体水平部分不切割磁感线,只有竖直部分切割磁感线,感应电动势C正确;由图丁所示可知,金属导体切割磁感线的有效长度为l,感应电动势D正确.

【点睛】

根据公式分析答题,其中是有效的切割速度,是有效的切割长度.本题考查了求导体棒切割磁感线产生的感应电动势,记住并理解公式知道公式的使用条件即可正确解题.8、A:B【分析】【分析】

【详解】

A.动生电动势是由于导体运动而产生的;A正确;

BC.动生电动势中;非静电力是洛伦兹力沿导体方向的分力,B正确,C错误;

D.导体运动过程中将机械能转化为电能;D错误。

故选AB。9、A:C【分析】【分析】

【详解】

A.当线圈转动时;穿过线圈的磁通量变化,则线圈中会出现感应电流,且为交流电,故A正确;

B.当线圈转动时;穿过线圈的磁通量仍为零,则线圈中不会出现感应电流,故B错误;

C.当线圈转动时;穿过线圈的磁通量变化,则线圈中会出现感应电流,且为交流电,故C正确;

D.当线圈转动时;穿过线圈的磁通量仍为零,则线圈中不会出现感应电流,故D错误。

故选AC。10、A:D【分析】【分析】

【详解】

AB.当导体棒做匀速直线运动切割磁感线时,导体棒中产生恒定的感应电动势,所以电压表V1的示数不为零;A正确,B错误;

CD.由于导体棒中产生的感应电动势恒定,穿过变压器原线圈的电流恒定,使得穿过变压器副线圈的磁通量不变,副线圈所在回路没有感应电动势,所以电压表V2的示数为零;C错误,D正确。

故选AD。11、C:D【分析】【分析】

【详解】

ABC.电压表与电流表示数均为被测电压和电流的有效值,矩形线圈在磁场中转动,产生的交流电的电动势最大值为二极管具有单向导电性,一个周期中只有一半时间电路中有电流,根据电流的热效应得

解得电压表的示数为

则电流表的示数为

AB错误;C正确;

D.线图绕转动一周的过程中,因电路中含二极管,故有电流时

解得通过定值电阻的电荷量D正确。

故选CD。三、填空题(共6题,共12分)12、略

【分析】【详解】

根据变压器原、副线圈电流比设流过A电阻的电流I1=I,则流过B电阻的电流为I2=3I,根据P=I2R,所以功率比PA:PB=1:9.

两电阻两端电压比等于电流之比,即UA:UB=1:3;对变压器的原副线圈:解得UB=0.3U【解析】1:90.3u(或3/10u)13、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]在中性面时,没有边切割磁感线,感应电动势为零,线圈每通过中性面一次,电流方向改变一次,此说法正确。【解析】正确14、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)[1][2][3]原理:安培力与电流的关系。通电线圈在磁场中受到安培力而偏转;线圈偏转的角度越大,被测电流就越大,根据指针的偏转方向,可以知道被测电流的方向。

(2)[4][5]构造:磁铁;线圈、螺旋弹簧、指针、极靴。

(3)[6]特点:极靴与铁质圆柱间的磁场沿半径方向;线圈无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行,且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小相同。

(4)[7][8]优点:灵敏度高;可以测出很弱的电流。

缺点:线圈的导线很细;允许通过的电流很弱。

(5)[9]磁场和电流垂直,所以安培力为

方向:垂直导线斜向下。

[10]磁场和电流垂直,所以安培力为

方向:垂直纸面斜向外。

[11]磁场和电流垂直,所以安培力为

方向:垂直导线斜向上。

[12]磁场和电流平行,安培力等于零【解析】安培力越大偏转方向磁铁线圈相同很弱很弱垂直导线斜向下垂直纸面斜向外垂直导线斜向上015、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】①.周期性地变化着②.转化16、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】①.波长②.频率17、略

【分析】【详解】

[1]根据法拉第电磁感应定律有

再根据闭合电路欧姆定律有

[2]根据楞次定律可判断流过R的电流方向为向上。【解析】向上四、作图题(共4题,共8分)18、略

【分析】【详解】

根据左手定则,画出通过电导线I所受磁场力的方向如图所示。

【解析】19、略

【分析】【分析】

根据题中“要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯”可知;本题考查交流电的常识,根据开关作用和交流电接线常识,进行连接电路图。

【详解】

晚上;天黑光控开关闭合,有人走动发出声音,声控开关闭合,灯亮,说明两个开关不能独立工作,只有同时闭合时,灯才亮,即两个开关和灯泡是三者串联后连入电路;根据安全用电的原则可知,开关控制火线,开关一端接火线,一端接灯泡顶端的金属点,零线接灯泡的螺旋套;三孔插座通常的接线方式是面对插座,上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线;电路图如下图所示。

【解析】20、略

【分析】【分析】

【详解】

由第一个图可知:当条形磁铁的N极插入线圈过程中;电流计的指针向右偏转,则有:线圈中向下的磁场增强,感应电流的磁场阻碍磁通量增加,感应电流的磁场方向向上,则指针向右偏,记录完整。

第二个图指针向左偏;说明感应电流的磁场方向向下,与磁铁在线圈中的磁场方向相反,则线圈中磁场增强,故磁铁向下运动,如图。

第三个图指针向右偏;说明感应电流的磁场方向向上,与磁铁在线圈中的磁场方向相同,则线圈中磁场减弱,故磁铁向上运动,如图。

【解析】21、略

【分析】【详解】

当条形磁铁向右靠近圆环时;导线线圈的磁通量向右增大,由楞次定律:增反减同可知,线圈中产生感应电流的方向顺时针(从右向左看),如图所示:

【解析】如图所示五、实验题(共1题,共5分)22、略

【分析】【详解】

试题分析:(1)此实验平衡摩擦力后;确定滑块做匀速直线运动的依据是,看打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是等间距的.

(2)设A的质量为M,B的质量为m,没有磁场时,对A受力分析,A受到重力Mg、支持力、摩擦力.根据平衡条件可知:f=Mgsinθ0,FN=Mgcosθ0

又因为f=μFN,所以当存在磁场时,以AB整体为研究对象,由牛顿第二定律可得(mg+Mgsinθ0)-μ(Bqv+Mgcosθ0)=(M+m)a

由此式可知,v和a是变量,其它都是不变的量,所以AB一起做加速度减小的加速运动,直到加速度减为零后做匀速运动,即速度在增大,加速度在减小,最后速度不变.所以纸带上的点迹间距逐渐增加,说明速度增大;根据逐差相等公式△x=at2;可知,加速度减小,则相邻两点间的距离之差逐渐减少;匀速运动时,间距不变.故D正确;ABC错误.故选D.

(3)(4)根据(mg+Mgsinθ0)-μ(Bqv+Mgcosθ0)=(M+m)a,可得当加速度减为零时,速度最大,设最大速度为v,则(mg+Mgsinθ0)-μ(Bqv+Mgcosθ0)=0

化简得把μ=tanθ0代入,得

由此可知为了测定物体所带电量q,除θ0;磁感应强度B外;本实验还必须测量的物理量有物块B的质量m和两物块最终的速度v,故选BD

考点:带电粒子在磁场中的运动。

【点睛】

此题考查了测量物体的带电量的实验,是一个设计性实验;解题时要明确实验原理及实验步骤,理解实验为什么挂钩码前要首先平衡摩擦力,正确的受力分析是关键;此题意在考查学生对物理实验的理解能力及对数据的处理能力.【解析】间距相等(或均匀)DBD六、解答题(共4题,共16分)23、略

【分析】【详解】

(1)粒子甲从O匀速圆周运动到P点,则在磁场中运动轨迹半径

洛伦兹力提供向心力,有

粒子从S到O,由动能定理可得

可得

(2)甲乙粒子在P点发生弹性碰撞,设碰后速度为取向上为正,则有

计算可得

两粒子碰后在磁场中运动

解得

两粒子在磁场中一直做轨迹相同的匀速圆周运动,周期分别为

则两粒子碰后再次相遇需满足

解得再次相遇时间【解析】(1)(2)24、略

【分析】【详解】

(1)设4s末金属杆ab的速度是v1,则v1=at=6m/s

设杆刚释放时杆中的电流为I0,则有mgsinθ-μmgcosθ-I0B1L=ma

解得I0=0.15A

(2)由题知,4s末开关接2时金属杆ab恰好可以匀速下滑,则有

又由于I区内存在大小为B1=1T,则金属杆ab的电阻为零,3个电阻并联有I1B1L+μmgcosθ=mgsinθ

解得I1=0.6A,R=3Ω

(3)杆ab与“联动双杆”发生碰撞的过程中动量守恒,设碰后共同速度为v2,则有mv1=(m+2m)v2

得v2=2m/s

杆ab在倾斜轨道下滑阶段,通过定值电阻R的电流恒定为

则定值电阻R上产生的焦耳热为

依题意,ef进入水平导轨Ⅲ区匀强磁场过程,闭合回路等效总电阻为

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