高考物理试题《粒子在复合场中运动》在线测试(2017年最新版)(九)

时间:2017-08-09 07:48:27

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1、选择题  如图所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场和磁场相互垂直.在电磁场区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球.O点为圆环的圆心,a、b、c为圆环上的三个点,a点为最高点,c点为最低点,Ob沿水平方向.已知小球所受电场力与重力大小相等.现将小球从环的顶端a点由静止释放.下列判断正确的是(  )
A.当小球运动的弧长为圆周长的

1
4
时,洛仑兹力最大
B.当小球运动的弧长为圆周长的
1
2
时,洛仑兹力最大
C.小球从a点到b点,重力势能减小,电势能增大
D.小球从b点运动到c点,电势能增大,动能先增大后减小
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参考答案:
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A:小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力,二力大小相等,故二力的合力方向于水平方向成45°向左下,如图,故小球运动到圆弧bc的中点时,速度最大,此时的洛伦兹力最大,选项A错误.
B:经对选项A的分析可知,选项B错误.
C:小球由a到b的过场中,电场力和重力均做正功,重力势能和电势能都减小.选项C错误.
D:小球从b点运动到c点,电场力做负功,电势能增加;因力的合力方向将于水平方向成45°向左下,当小球运动到圆弧bc的中点时速度最大,所以小球从b点运动到c点过程中,动能先增大,后减小.选项D正确.
故选:D.


本题解析:


本题难度:一般



2、选择题  两个小灯泡的标识分别是L1“6V? 6W”,L2“6V? 9W”,把它们分别接在同一直
流电源上,L1消耗的功率恰好为6W,则L 2消耗的功率为(电源内阻不可忽略)?(?)
A.一定小于9W
B.一定等于9W
C.一定大于9W
D.条件不足,不能确定


参考答案:A


本题解析:因R=U2/P,故R1>R2,接R2时其电源输出电压变小,故L2不能正常工作。


本题难度:简单



3、计算题  (12分)如图所示,一束电子的电荷量为e,以速度v垂直左边界射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中,穿过磁场时的速度方向与原来电子的入射方向的夹角θ是30°,则电子的质量是多少?电子穿过磁场的时间又是多少?


参考答案: 


本题解析:

电子在匀强磁场中运动时,只受洛伦兹力作用,故其轨道是圆弧的一部分.又因洛伦兹力与速度v垂直,故圆心应在电子穿入和穿出时洛伦兹力延长线的交点上.从图中可以看出,AB弧所对的圆心角θ=30°=,OB即为半径r
由几何关系可得:r==2d
由牛顿第二定律得:qvB=
解得:m=
带电粒子通过AB弧所用的时间,即穿过磁场的时间为:t=T=×.


本题难度:一般



4、选择题  某空间存在着如图甲所示足够大沿水平方向的匀强磁场。在磁场中A、B两个物块叠放在一起,置于光滑水平面上,物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘。在t1=0时刻,水平恒力F作用在物块B上,物块A、B由静止开始做加速度相同的运动.在A、B一起向左运动的过程中,以下说法正确的是(? )

A.图乙可以反映A所受洛仑兹力大小随时间t变化的关系
B.图乙可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系
C.图乙可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系
D.图乙可以反映B对地面压力大小随时间t变化的关系


参考答案:CD


本题解析:以AB整体为研究对象,进行受力分析可知,竖直方向上受力平衡,整体所受合外力为F,由牛顿第二定律可知,整体做匀加速直线运动,故有,A物体所受的洛伦兹力,所以其图像应该是一条过原点的直线,故A错误;以A物体为研究对象有,可知AB间的静摩擦力为定值,所以B选项错误;A对B的压力等于B对A的支持力,,故C正确;同理,B对地面的压力等于地面对B的支持力,正比于时间t,故D正确。


本题难度:一般



5、选择题  光滑绝缘水平面上有一个带点质点正在以速度向右运动。如果加一个竖直向下的匀强磁场,经过一段时间后,该质点的速度第一次变为与初始时刻的速度大小相等、方向相反;如果不加匀强磁场而改为加一个沿水平方向的匀强电场,经过相同的一段时间后,该质点的速度也第一次变为与初始时刻的速度大小相等、方向相反,则所加的匀强磁场的磁感应强度和所加的匀强电场的电场强度的比值

A.
B.
C.
D.


参考答案:A


本题解析:
试题分析:带电质点在磁场中做匀速圆周运动,满足:,质点的速度第一次变为与初始时刻的速度大小相等、方向相反,即运动半个周期:,可得;质点在电场中做先向右的减速再反向加速的直线运动:,由运动的对称性可知,两次运动时间相等联立解得,可得,故选A。


本题难度:一般




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