《2010-2011學年高二物理 上學期第十六章同步測試 人教大綱版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2010-2011學年高二物理 上學期第十六章同步測試 人教大綱版(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、10-11學年高二上學期同步測試物理:第十六章(舊人教版)
命題范圍:第十六章
全卷滿分100分,用時90分鐘
第Ⅰ卷(共40分)
一、選擇題(本大題共10小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確。全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分)
1.如圖所示,在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場.一個不計重力的帶電粒子從坐標原點O處以速度v進入磁場,粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成120°角,若粒子穿過y軸正半軸后在磁場中到x軸的最大距離為a,則該粒子的比荷和所帶
2、電荷的正負是 ( )
x
y
v
O
B
A.,正電荷
B.,正電荷
C.,負電荷 D.,負電荷
2.粒子甲的質(zhì)量與電荷量分別是粒子乙的4倍與2倍,兩粒子均帶正電.讓它們在勻強磁場中同一點以大小相等、方向相反的速度開始運動.已知磁場方向垂直紙面向里.以下四個圖中,能正確表示兩粒子運動軌跡的是 ( )
A. B. C. D.
v
3.三種粒子(均不計重力):質(zhì)子、氘核和a粒子由靜止開始在同一勻強電場中加速后,從同一位置沿水平方向射入
3、圖中虛線框內(nèi)區(qū)域,虛線框內(nèi)區(qū)域加有勻強電場或勻強磁場,以下對帶電粒子進入框內(nèi)區(qū)域后運動情況分析正確的是 ( )
A.區(qū)域內(nèi)加豎直向下方向的勻強電場時,三種帶電粒子均可分離
B.區(qū)域內(nèi)加豎直向上方向的勻強電場時,三種帶電粒子不能完全分離
C.區(qū)域內(nèi)加垂直紙面向里的勻強磁場時,三種帶電粒子均可以分離
D.區(qū)域內(nèi)加垂直紙面向里的勻強磁場時,三種帶電粒子不能完全分離
4.在如圖所示的勻強電場(場強為E)和勻強磁場(磁感應強
B
E
Ⅰ
Ⅱ
度為B)共存的場區(qū),一電子沿垂直電場線和磁感線方向以
速度v0射入場區(qū),則
4、 ( )
A.若v0>E/B,電子沿軌跡Ⅰ運動,射出場區(qū)時,速度v>v0
B.若v0>E/B,電子沿軌跡Ⅱ運動,射出場區(qū)時,速度v<v0
C.若v0<E/B,電子沿軌跡Ⅰ運動,射出場區(qū)時,速度v>v0
D.若v0<E/B,電子沿軌跡Ⅱ運動,射出場區(qū)時,速度v<v0
O
5.如圖所示圓形區(qū)域內(nèi),有垂直于紙面方向的勻強磁場,一束質(zhì)
量和電荷量都相同的帶電粒子,以不同的速率,沿著相同的方
向,對準圓心O射入勻強磁場,又都從該磁場中射出,這些
粒子在磁場中的運動時間有的較長,有的較短,若帶電粒子
在磁場中只受磁場力的作用,則在磁場中運動時間較長的帶
電粒子
5、 ( )
A.速率一定越小 B.速率一定越小
C.在磁場中通過的路程越長 D.在磁場中的周期一定越大
a
b
6.如圖所示,一個帶電粒子,在磁感應強度B=0.8 T的勻強
磁場中運動,其速度方向與磁場方向垂直,從a到b所需
時間為2×10-4 s,從b到a所需時間為1×10-3 s,已知a、b
兩點距離為0.3 m,粒子帶電量為3×10-8 C,則該粒子的
動量大小為 ( )
A.7.2×10-9 kg·m/s B.1.44×10-8 kg·m/s
C.3.6×10-9 kg·m
6、/s D.條件不足,無法確定
7.如圖所示,在真空中一個光滑的絕緣的水平面上,有直徑相同的兩個金屬球A、C.質(zhì)量mA=0.01 kg,mC=0.005 kg.靜止在磁感應強度B=0.5 T的勻強磁場中的C球帶正電,電量qC=1×10-2 C.在磁場外的不帶電的A球以速度v0=20 m/s進入磁場中與C球發(fā)生正碰后,C球?qū)λ矫鎵毫η『脼榱悖瑒t碰后A球的速度為 ( )
A.10 m/s
v0
A
C
B.5 m/s
C.15 m/s
D.-20 m/s
A
O
8.在光滑絕緣水平面上,一輕繩拉著一個帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強磁場中做逆時
7、針方向的水平勻速圓周運動,磁場方向豎直向下,其俯視圖如圖所示,若小球運動到A點時,由于某種原因,繩子突然斷開,關(guān)于小球在繩斷開后可能的運動情況,以下說法錯誤的是 ( )
A.小球仍做逆時針勻速圓周運動,半徑不變
B.小球仍做逆時針勻速圓周運動,但半徑減小
C.小球做順時針勻速圓周運動,半徑不變
D.小球做順時針勻速圓周運動,半徑減小
9.如圖所示,PQ是勻強磁場中的一片薄金屬片,其平面與磁場方向平行,一個帶電粒子從某點以與PQ垂直的速度v射出,動能是E,射出后帶電粒子的運動軌跡如圖所示.今測得它在金屬片兩邊的軌跡半徑之
8、比為10∶9,若在穿越板的過程中粒子受到的阻力大小及電量恒定,則 ( )
Q
P
B
A.帶電粒子一定帶正電
B.帶電粒子每穿過一次金屬片,速度減小了
C.帶電粒子每穿過一次金屬片,動能減少了0.19E
D.帶電粒子穿過5次后陷在金屬片里
d
a
b
c
B
E
v0
10.如圖所示,在長方形abcd區(qū)域內(nèi)有正交的電磁場,ab=bc/2=L,
一帶電粒子從ad的中點垂直于電場和磁場方向射入,恰沿直
線從bc邊的中點P射出,若撤去磁場,則粒子從C點射出;
若撤去電場,則粒子將(重力不計) ( )
A
9、.從b點射出
B.從b、P間某點射出
C.從a點射出
D.從a、b間某點射出
第Ⅱ卷(共60分)
二、本題共2題,共17分.將正確答案填在題中橫線上或按要求作答.
x
y
z
O
+
陰極
電子束
狹縫
熒光屏
陽極
11.(6分)圖是電子射線管示意圖.接通電源后,電子射線由陰極沿x軸方向射出,在熒光屏上會看到一條亮線.要使熒光屏上的亮線向下(z軸負方向)偏轉(zhuǎn),在下列措施中可采用的是 ( )
A.加一磁場,磁場方向沿z軸負方向
B.加一磁場,磁場方向沿y軸正方向
C.加一電場,電場方
10、向沿z軸負方向
D.加一電場,電場方向沿y軸正方向
12.(11分)實驗室里可以用圖11-11甲所示的小羅盤估測條形磁鐵磁場的磁感應強度.方法如圖乙所示,調(diào)整羅盤,使小磁針靜止時N極指向羅盤上的零刻度(即正北方向),將條形磁鐵放在羅盤附近,使羅盤所在處條形磁鐵的磁場方向處于東西方向上,此時羅盤上的小磁針將轉(zhuǎn)過一定角度.若已知地磁場的水平分量Bx,為計算羅盤所在處條形磁鐵磁場的磁感應強度B,則只需讀出_________________________________________,磁感應強度的表達式為B=_____________.
甲
乙
N
S
北
S
N
B
Bx
11、
θ
1
三、本題共3題,43分.解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.[來
13.(13分)勻強磁場分布在半徑為R的圓內(nèi),磁感應強度為B,質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后,沿著與直徑CD平行且相距0.6R的直線從A點進入磁場,如圖所示.若帶電粒子在磁場中運動的時間是.求加速電場的加速電壓.
0.6R
A
C
D
B
x
y
v0
O
14.(14分)在xOy平面內(nèi)有許多電子(質(zhì)量為m,
12、電荷量為e)從坐標原點O不斷以相同大小的速度v0沿不同的方向射入第一象限,如圖所示.現(xiàn)加上一個垂直于xOy平面的磁感應強度為B的勻強磁場,要求這些電子穿過該磁場后都能平行于x軸向x軸正方向運動,試求出符合條件的磁場的最小面積.
15.(16分)質(zhì)量為m,帶電量為q的液滴以速度v沿與水平成45°角斜向上進入正交的勻強電場和勻強磁場疊加區(qū)域,電場強度方向水平向右,磁場方向垂直紙面向里,如圖所示.液滴帶正電荷,在重力、電場力及磁場力共同作用下在場區(qū)做勻速直線運動.試求:
(1)電場強度E和磁感應強度B各多大?
(2)當液滴運動到某一點A時,電場方向突然變?yōu)樨Q直
13、向上,大小不改變,不考慮因電場變化而產(chǎn)生的磁場的影響,此時液滴加速度多少?說明此后液滴的運動情況.
B
E
A
v
參考答案
一、選擇題
1.C 粒子能穿過y軸到達x軸,據(jù)左手定則知其必帶負電.粒子
2.A 兩個粒子在磁場中都做逆時針的圓周運動,根據(jù)半徑公式可知選項A正確.
3.BD 加勻強磁場,粒子半徑,質(zhì)子可以被分離,氘核和a粒子不能分離;加電場時側(cè)移只與電荷量有關(guān),故質(zhì)子和氘核不能分離。
4.BC 當電場力大于洛倫茲力時,電場力做正功,速度增大,反之速度減小。
5.AB 運動時間與速度偏向角成正比,而粒子速度越小,速度偏向角越大,運
14、動時間越長;
6.A 由粒子通過ab的時間之比可知粒子圓周運動優(yōu)弧和劣弧對應的圓心角之比為1:2,故可得圓心分別為120°和240°,結(jié)合ab的弦長可得半徑進而可得粒子動量。
7.A 由C對地的壓力為零可知C球速度,由動量守恒定律可得碰后A的速度。
8.B 繩子斷開后,若小球仍做逆時針勻速圓周運動,小球所受向心力可能減小,也可能不變,但不能不可能增大,所以B錯;若小球做順時針勻速運動則向心力可能增大,可能減小,也可能不變。
9.ACD 由粒子運動的運動方向可知粒子帶正電,由半徑比可知速度變化及能量變化。
10.C 由粒子作直線運動可知qvB=qE;撤去磁場粒子從C點射出可知q
15、E=ma ,at=2v0,,v0t=L,所以撤除電場后粒子運動的半徑。
二、實驗題
11.B 當加一沿y軸正方向的磁場時,電子會受到沿z軸的洛侖茲力而向下偏轉(zhuǎn);如果加的是電場,其方向必須有向上(+z軸方向)的分量.
12.羅盤上小磁針N極的偏轉(zhuǎn)角θ,Bxtanθ.
三、計算題
13.由 ,得
, T=2πm/Bq,t=πm/2qB=1/4T
粒子從A點進入磁場,從E點射出,如圖答圖11-1所示,O為磁場圓的圓心
設∠AOC=θ,sinθ=0.6,粒子做圓周運動的圓心是O′,則半徑為O′A=r,O′A⊥CD,∠COO′=45°.
R/sin45°=r/sin(45
16、°+θ).r=R(sinθ+cosθ)=1.4R.
qU=mv2/2=p2/2m,U=p2/2mq=0.98qB2R2/m.
x
y
v
n
O
O
n
R
R
b
P
(
x
,
y
)
a
14.所有電子在所求的勻強磁場中均做勻速圓周運動
由,得半徑為.
設與x軸成α角入射的電子從坐標為(x,y)的 P點射出磁場,則有x2+(R–y)2=R2 ①
①式即為電子離開磁場的邊界b,
當α=90°時,電子的運動軌跡為磁場的上邊界a,
其表達式為(R–x)2+y2=R2 ②
由①②式所確定的面積就是磁場的最小范圍,
如圖答圖11-2所示,其面積為
15.(1)(2)電場方向改為豎直向上, ,則液滴所受合力即洛侖茲力為,液滴做勻速圓周運動,半徑周期