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1.限时训练(寒假作业质量检查)


纠错题 1(寒假作业质量检测)
班级 姓名 得分 1.如图所示,A、B、C、D 为匀强电场中相邻的等势面,一个电子垂直经过等势面 D 时的动能为 20 eV,经过等势面 C 时的电势能为-10 eV,到达等势面 B 时的速度恰好为 零,已知相邻等势面间的距离为 5 cm,不计电子的重力,求: (1)C 等势面的电势; (2)匀强电场的场强大小。

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.如图所示,M 为一线圈电阻 rM=0.4Ω 的电动机,R=24Ω,电源电动势 E=40 V.当 S 断开时,电流表的示 数为 I1=1.6A,当开关 S 闭合时,电流表的示数为 I2=4.0A,电流表内阻可不计。求: (1)电源内阻 r;(2)开关 S 闭合时电源输出功率;(3)开关 S 闭合时电动机输

出的机械功率。

3.如图所示,两平行金属导轨间的距离 L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角 θ=37° ,在导 轨所在平面内,分布着磁感应强度 B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一 端接有电动势 E=4.5V、内阻 r=0.50Ω 的直流电源.现把一个质量 m=0.040kg 的导体棒 ab 放在金属 导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的 电阻 R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,导体棒与导轨间的动摩擦因素 μ=0.5,最大静摩擦力可以认为与 滑动摩擦力相等,g 取 10m/s2,已知 sin37° =0.60、cos37° =0.80, 求: (1)导体棒受到的安培力大小; (2)导体棒受到的摩擦力大 小; (3)若磁场方向不变,要使金属杆继续保持静止,求此时磁 场磁感应强度 B 的范围?

4. 磁流体发电机可以把气体的内能直接转化为电能, 是一种低碳环保发电机, 有着广泛的发展前景, 其发电原理示意图如图所示。 将一束等离子体(即高温下电离的气体, 含有大量带正电和负电的微粒, 整体上呈电中性)喷射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中,磁场区域有两块面积 为 S、 相距为 d 的平行金属板与外电阻 R 相连构成一电路, 设气流的速度为 v, 气体的电导率(电阻率的倒数)为 g。则: (1)上板是电源的正极还是负极?(2)流经 R 的电流为多大?(3)两板间 电势差为多大?

5.如图所示,真空中有以 O′为圆心、r 为 半径的圆柱形匀强磁场区域,圆的最下端与 x 轴相切于坐 标原点 O,圆的右端与平行于 y 轴的虚线 MN 相切,磁感应强 度为 B,方向垂直纸面向外,在虚线 MN 右侧 x 轴上方足够大 的范围内有方向竖直向下、电场强度大小为 E 的匀强 电场。 现从坐标原点 O 向纸面内不同方向发射速率相同的质子,质 子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为 r,已知质子的电荷量 为 e,质量为 m,不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质 子间的相互作用力。求: (1)质子进入磁场时的速度大小; (2)沿 y 轴正方向射入磁场的质子到达 x 轴所需的时间。

6.如图所示,在平面直角坐标系 xOy 的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁 - - 场,一质量为 m=5.0× 10 8 kg、电量为 q=+1.0× 10 6 C 的带电粒子。从静止 开始经 U0=10 V 的电压加速后,从 P 点沿图示方向进入磁场,已知 OP=30 cm,(粒子重力不计,sin 37° =0.6,cos 37° =0.8),求: (1)带电粒子到达 P 点时速度 v 的大小; (2)若磁感应强度 B=2.0 T,粒子从 x 轴上的 Q 点离开磁场,求 OQ 的距离; (3)若粒子不能进入 x 轴上方,求磁感应强度 B′满足的条件。

7.水平向右的匀强电场中,用长为 R 的轻质细线在 O 点悬挂一质量为 m 的带电小球,静止在 A 处,AO 的连线与竖直方向夹角为 370,现给小球施 加一个沿圆弧切线方向的初速度 v0,小球便在竖直面内运动,为使小球能 在竖直面内完成圆周运动,这个初速度 V0 至少应为多大?

8.在物理课外活动中,刘聪同学制作了一个简单的多用电表,图甲为该电表的电路原理图,其中选 用的电流表满偏电流 Ig=10 mA,该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,上排刻度不均匀且对 应数据没有标出,C 为中间刻度.

为了测选择开关接 2 时欧姆表的内阻和表内电源的电动势,刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱, 设计了如下实验: ①将选择开关接 2,红黑表笔短接,调节 R1 的阻值使电表指针满偏; ②将电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使电表指针指中间刻度位置 C 处,此时电阻箱的示数 如图丙,则 C 处刻度应为______Ω. ③计算得到表内电池的电动势为______V.(保留两位有效数字) (2)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为 ______Ω.(保留两位有效数字)

9.研究性学习小组围绕一个量程为 30 mA 的电流计展开探究. (1)为测量该电流计的内阻,同学甲设计了如图(a)所示电路.图中电源电动势未知,内阻不计.闭 合开关,将电阻箱阻值调到 20 Ω 时,电流计恰好满偏;将电阻箱阻值调到 95 Ω 时,电流计指针指 在如图(b)所示位置,则电流计的读数为________mA.由 以上数据可得电流计的内阻 Rg=________Ω. (2)同学乙将甲设计的电路稍作改变,在电流计两端接上 两个表笔,如图(c)所示,设计出一个简易的欧姆表,并 将表盘的电流刻度转换为电阻刻度:闭合开关,将两表 笔断开,调节电阻箱,使指针指在“30 mA”处,此处刻 度应标阻值为________Ω(填“0”或“∞”);再保持电阻箱 阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度.则“10 mA”处对应表笔间电阻 阻值为________Ω. (3)若该欧姆表使用一段时间后,电池内阻变大不能忽略,电动势不变,但将两表笔断开,指针仍能 调到满偏,按正确使用方法再进行测量,其测量结果与原结果相比将________(填 “变大”、“变小” 或“不变”).

10.如图甲所示,100 匝的线圈两端 A、B 与一个电压表相连。线圈内有垂直指向纸内方向的磁场, 线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。 (1)按图乙所示规律,电压表的读数应该是多少? (2)请在线圈位置上标出感应电场的方向。 (3)A、B 两端,哪端应该与电压表标+号的接线柱连 接?

纠错题 1(寒假作业质量检测)
班级 姓名 得分 1.如图所示,A、B、C、D 为匀强电场中相邻的等势面,一个电子垂直经过等势面 D 时的动能为 20 eV,经过等势面 C 时的电势能为-10 eV,到达等势面 B 时的速度恰好为 零,已知相邻等势面间的距离为 5 cm,不计电子的重力,求: (1)C 等势面的电势; (2)匀强电场的场强大小。 答案:10V;200V/m 2.如图所示,M 为一线圈电阻 rM=0.4Ω 的电动机,R=24Ω,电源电动势 E=40 V.当 S 断开时,电流表的示 数为 I1=1.6A,当开关 S 闭合时,电流表的示数为 I2=4.0A,电流表内阻可不计。求: (1)电源内阻 r; (2)开关 S 闭合时电源输出功率; (3)开关 S 闭合时电动机输出的机械功率。 答案:1Ω;144W;87.5W 3.如图所示,两平行金属导轨间的距离 L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角 θ=37° ,在导 轨所在平面内,分布着磁感应强度 B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一 端接有电动势 E=4.5V、内阻 r=0.50Ω 的直流电源.现把一个质量 m=0.040kg 的导体棒 ab 放在金属 导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的 电阻 R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,导体棒与导轨间的动摩擦因素 μ=0.5,最大静摩擦力可以认为与 滑动摩擦力相等,g 取 10m/s2,已知 sin37° =0.60、cos37° =0.80, 求: (1)导体棒受到的安培力大小; (2)导体棒受到的摩擦力大小; (3)若磁场方向不变,要使金属杆继续保持静止,求此时磁场 磁感应强度 B 的范围? 答案: (1)0.30N ; (2)0.06N; (3) 0.13T ? B ? 0.67T (2/15~2/3) 4. 磁流体发电机可以把气体的内能直接转化为电能, 是一种低碳环保发电机, 有着广泛的发展前景, 其发电原理示意图如图所示。 将一束等离子体(即高温下电离的气体, 含有大量带正电和负电的微粒, 整体上呈电中性)喷射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中,磁场区域有两块面积 为 S、 相距为 d 的平行金属板与外电阻 R 相连构成一电路, 设气流的速度为 v, 气体的电导率(电阻率的倒数)为 g。则: (1)上板是电源的正极还是负极? (2)流经 R 的电流为多大? (3)两板间电势差为多大? Bd? Sg ; Bd? Sg R 答案:正极;
I? gSR ? d I? gSR ? d

5.如图所示,真空中有以 O′为圆心、r 为 半径的圆柱形匀强

磁场区域,圆的最下端与 x 轴相切于坐标原点 O,圆的右端与平行于 y 轴的虚线 MN 相切,磁感应 强度为 B,方向垂直纸面向外,在虚线 MN 右侧 x 轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、电场强 度大小为 E 的匀强 电场。现从坐标原点 O 向纸面内不同方向发射速率相同的质子,质子在磁场中做 匀速圆周运动的半径也为 r,已知质子的电荷量为 e,质量为 m,不计质子的重力、质子对电磁场的 影响及质子间的相互作用力。求: (1)质子进入磁场时的速度大小; (2)沿 y 轴正方向射入磁场的质子到达 x 轴所需的时间。 Ber πm 2mr 答案:(1) (2) + m 2eB eE 解析:(1)由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得: mv2 Bev= r Ber 则 v= [来源:Zxxk.Com] m 1 (2)沿 y 轴正方向射入磁场的质子在磁场中运动了 T,然后垂直电场方向射入匀强电场。质子在磁场 4 1 1 2πm πm 中运动的时间 tB= T= × = 。 4 4 eB 2eB 进入电场后质子做类平抛运动,y 方向上的位移 1 eE y=r= at2= t2 2 2m E 2mr 解得:tE= eE πm 2mr 则:t=tB+tE= + 。 2eB eE

6.如图所示,在平面直角坐标系 xOy 的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁 - - 场,一质量为 m=5.0× 10 8 kg、电量为 q=+1.0× 10 6 C 的带电粒子。从静止 开始经 U0=10 V 的电压加速后,从 P 点沿图示方向进入磁场,已知 OP=30 cm,(粒子重力不计,sin 37° =0.6,cos 37° =0.8),求: (1)带电粒子到达 P 点时速度 v 的大小; (2)若磁感应强度 B=2.0 T,粒子从 x 轴上的 Q 点离开磁场,求 OQ 的距离; (3)若粒子不能进入 x 轴上方,求磁感应强度 B′满足的条件。 答案:(1)20 m/s (2)0.90 m (3)B′>5.33 T 解答:解:(1)对带电粒子的加速过程,由 动能定理 代入数据得:v=20m/s (2)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动, 有: 得 代入数据得:R=0.50m 而 =0.50m 故圆心一定在 x 轴上,轨迹如图所示. 由几何关系可知:OQ=R+Rsin53°

故 OQ=0.90m (3)带电粒子不从 x 轴射出(如图), 由几何关系得:OP>R'+R'cos53° ① ② 由①②并代入数据得:B'> =5.33T

7.水平向右的匀强电场中,用长为 R 的轻质细线在 O 点悬挂一质量为 m 的带电小球,静止在 A 处,AO 的连线与竖直方向夹角为 370,现给小球施 加一个沿圆弧切线方向的初速度 v0,小球便在竖直面内运动,为使小球能 在竖直面内完成圆周运动,这个初速度 V0 至少应为多大?

答案:

8.在物理课外活动中,刘聪同学制作了一个简单的多用电表,图甲为该电表的电路原理图,其中选 用的电流表满偏电流 Ig=10 mA,该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,上排刻度不均匀且对 应数据没有标出,C 为中间刻度.

为了测选择开关接 2 时欧姆表的内阻和表内电源的电动势,刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱, 设计了如下实验: ①将选择开关接 2,红黑表笔短接,调节 R1 的阻值使电表指针满偏; ②将电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使电表指针指中间刻度位置 C 处,此时电阻箱的示数 如图丙,则 C 处刻度应为______Ω. ③计算得到表内电池的电动势为______V.(保留两位有效数字) (2)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为 ______Ω.(保留两位有效数字) 答案:150;1.5;67(66-68) 9.研究性学习小组围绕一个量程为 30 mA 的电流计展开探究. (1)为测量该电流计的内阻,同学甲设计了如图(a)所示电路.图中电源电动势未知,内阻不计.闭 合开关,将电阻箱阻值调到 20 Ω 时,电流计恰好满偏;将电阻箱阻值调到 95 Ω 时,电流计指针指 在如图(b)所示位置,则电流计的读数为________mA.由 以上数据可得电流计的内阻 Rg=________Ω. (2)同学乙将甲设计的电路稍作改变,在电流计两端接上 两个表笔,如图(c)所示,设计出一个简易的欧姆表,并 将表盘的电流刻度转换为电阻刻度:闭合开关,将两表

笔断开,调节电阻箱,使指针指在“30 mA”处,此处刻度应标阻值为________Ω(填“0”或“∞”);再保 持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度.则“10 mA”处对应表 笔间电阻阻值为________Ω. (3)若该欧姆表使用一段时间后,电池内阻变大不能忽略,电动势不变,但将两表笔断开,指针仍能 调到满偏,按正确使用方法再进行测量,其测量结果与原结果相比将________(填 “变大”、“变小” 或“不变”). 答案:(1)12.0 30 (2)∞ 6 (3)不变 10.如图甲所示,100 匝的线圈两端 A、B 与一个电压表相连。线圈内有垂直指向纸内方向的磁场, 线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。 (1)按图乙所示规律,电压表的读数应该是多少? (2)请在线圈位置上标出感应电场的方向。 (3)A、B 两端,哪端应该与电压表标+号的接线柱连接?

答案:(1)50V ;(2)逆时针方向;(3)A 端应该与电压表的“+”的接线柱连接


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