一、选择题
1. 在水平向右的匀强电场中,质量为m的带正电质点所受重力mg是电场力的3倍.现将其以初速度v0竖直向上抛出,则从抛出到速度最小时所经历的时间为( )
v0
A.t=
gC.t=
3v0
2g
B.t=
2v0
3g
3v0
D.t=
4g
【答案】D
【解析】
F1
tanα==,α=30°
mg3g2g
等效重力加速度g′== cos30°3第 1 页,共 13 页
Δv=v0cos30°=g′t 3v0联立解得t=.选项D正确。
4g
2. 如图所示的电路中,A、B是平行板电容器的两金属板。先将电键S闭合,路稳定后将S断开,并将B板向下平移一小段距离,保持两板间的某点P与A距离不变。则下列说法正确的是( ) A.电容器的电容变小 B.电容器内部电场强度大小变大 C.电容器两极板电压变小 D.P点电势升高 【答案】AD
3. 如图所示,m=1.0kg的小滑块以v0=4m/s的初速度从倾角为37°的斜面AB的底端A滑上斜面,滑块与斜面间的动摩擦因数为之间的距离为
A.0.8m B.0.76m C.0.64m D.0.6m
【答案】B
4. 如图所示,用细绳悬于O点的可自由转动的通电导线AB放在蹄形磁铁的上方,当导线中通以图示方向电流时,从上向下看,AB的转动方向及细绳中张力变化的情况为( )
,取g=10m/s2,sin37°=0.6。若从滑块滑上斜面起,经0.6s正好通过B点,则AB
等电板的
A. AB顺时针转动,张力变大 B. AB逆时针转动,张力变小 C. AB顺时针转动,张力变小 D. AB逆时针转动,张力变大
第 2 页,共 13 页
【答案】D
【解析】在导线上靠近A、B两端各取一个电流元,A处的电流元所在磁场向上穿过导线,根据左手定则,该处导线受力向外,同理B处电流元受安培力向里,所以从上向下看,导线逆时针转动,同时,由于导线转动,所以电流在垂直纸面方向有了投影,对于此有效长度来说,磁感线是向右穿过导线,再根据左手定则可判定导线有向下运动的趋势,故选D.
5. (2018南宁高三摸底考试)中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导轨系统,是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年左右,北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星,则( )
A.卫星a的角速度小于c的角速度 B.卫星a的加速度大于b的加速度 C.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D.卫星b的周期等于24 h 【答案】 AD
【解析】【命题意图】本题考查万有引力定律和卫星的运动、第一宇宙速度及其相关的知识点。
v2Mm所以卫星a的向心加速度等于b的向心加速度,选项B错误;由G2=m可得线速度与半径的关系:
rrGMv=,轨道半径r越大,速率v越小。而第一宇宙速度为轨道半径等于地球半径是环绕地球运动的卫星
r第 3 页,共 13 页
速度,所以卫星a的运行速度一定小于第一宇宙速度,选项C错
2
误;由G
Mm2=mr()r2T,可得周期T=2π
r3,而卫星a的轨道半径与卫星b的轨道GM半径相等,所以卫星b的
周期等于同步卫星的运行周期,即等于地球自转周期24h,选项D正确。
6. 如图所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则( ) A.电容器带电量不变 C.检流计中有a→b的电流
【答案】BC
7. 在匀强电场中,把一个电量为q的试探电荷从A移动到B点。已知场强为E,位移大小为d,初末位置电势差为U,电场力做功为W,A点电势为。下面关系一定正确的是 A. B. C. D. 【答案】A
【解析】因初末位置电势差为U,则电场力的功为W=Uq,选项A正确;因位移d不一定是沿电场线的方向,则U=Ed不一定正确,故选项BCD错误;故选A.
8. 在图所示的实验中,能在线圈中产生感应电流的情况是
B.尘埃仍静止
D.检流计中有b→a的电流
A. 磁铁静止在线圈上方 B. 磁铁静止在线圈右侧 C. 磁铁静止在线圈里面 D. 磁铁插入或抽出线圈的过程 【答案】D
【解析】试题分析:当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时,线圈中有感应电流产生,故磁铁插入或抽出线圈的过程,穿过线圈的磁通量发生变化,故有感应电流产生,故D正确。 考点:考查了感应电流产生条件
第 4 页,共 13 页
9. 在匀强磁场内放置一个面积为S的线框,磁感应强度为B,线框平面与磁场方向垂直,穿过线框所围面积的磁通量,下列关系正确的是 A. B. C. 【答案】A
【解析】磁通量定义可知当B与S相互垂直时,磁通量为Φ=BS,故A正确,BCD错误。
10.2016年2月11日,美国科学家宣布探测到引力波,证实了爱因斯坦100年前的预测,弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”。双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动。测得a星的周期为T,a、b两颗星的距离为l,a、b两颗星的轨道半径之差为Δr(a星的轨道半径大于b星的),则 A. b星的周期为
D.
B. a星的线速度大小为
C. a、b两颗星的轨道半径之比为D. a、b两颗星的质量之比为【答案】B
【解析】试题分析:a、b两颗星体是围绕同一点绕行的双星系统,故周期T相同,选项A错误。由
得
,得
考点:双星
【名师点睛】解决本题的关键知道双星系统的特点,角速度大小相等,向心力大小相等,难度适中。
,
。所以
,选项C错误;a星体的线速度
,
,选项B正确;由
,选项D错误;故选B.
11.(2016·河北沧州高三月考)某物体在竖直方向上的力F和重力作用下,由静止向上运动,物体动能随位移变化图象如图所示,已知0~h1段F不为零,h1~h2段F=0,则关于功率下列说法正确的是( )
A.0~h2段,重力的功率一直增大 B.0~h1段, F的功率可能先增大后减小 C.0~h2段,合力的功率可能先增大后减小
第 5 页,共 13 页
D.h1~h2段,合力的功率可能先增大后减小 【答案】BC
【解析】【参考答案】BC
12.(2016·江苏苏北四市高三联考)某踢出的足球在空中运动轨迹如图所示,足球视为质点,空气阻力不计。用v、E、Ek、P分别表示足球的速率、机械能、动能和重力的瞬时功率大小,用t表示足球在空中的运动时间,下列图象中可能正确的是( )
【答案】D 【
解
析
】
13.下列选项不符合历史事实的是( ) A、富兰克林命名了正、负电荷
B、库仑在前人工作的基础上通过库仑扭秤实验确定库仑定律
第 6 页,共 13 页
C、麦克斯韦提出电荷周围存在一种特殊的物质--电场 D、法拉第为了简洁形象描述电场,提出电场线这一辅助手段 【答案】C
14.某电场区域的电场线如右图所示.把一个电子从A点移到B点时,则( ) A.电子所受的电场力增大,电子克服电场力做功. B.电子所受的电场力减小,电场力对电子做正功 C.电子所受的电场力增大,电势能减小,动能增大 D.电子所受的电场力增大,电势能增大,动能减小 【答案】C
15.(多选)如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点,
固定一电
荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点的检验电荷),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),P到物块的重心竖直距离为h,P、A连线与水平轨道的夹角为60°,k为静电常数,下列说法正确的是( )
A.物块在A点的电势能EPA =+Qφ
B.物块在A点时受到轨道的支持力大小为mg33kqQ 28hC.点电荷+Q产生的电场在B点的电场强度大小EBkQ 2hD.点电荷+Q产生的电场在B点的电势B【答案】BCD
m22(v0-v)+ 2q第 7 页,共 13 页
【解析】
二、填空题
16. 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1.0Ω) B.电流表G(满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω) C.电流表A(0~0.6A,内阻0.1Ω) D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A) E..滑动变阻器R2(0~200Ω,lA) F.定值电阻R0(990Ω) G.开关和导线若干
⑴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,于是他设计了如图中甲的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是____________图的电路;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I1~I2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=_____Ω。 【答案】 ⑴b,D
⑵1.48(1.48士0.02),0.77(0.75~0.80)
17.图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流IR=300A,内阻Rg=100 ,可变电阻R的最大阻值为10 k,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ,图中与接线柱A相颜色应是 色,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度
第 8 页,共 13 页
图甲
图乙 连的表笔盘的正中
央,则Rx= k.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能欧姆调零,按正确使用方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比较 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 【答案】 红(1分)5(1分) 变大(2分)
三、解答题
18.如图,一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1 T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连,电路总电阻为 2 Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量为0.5 cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm。重力加速度大小取10 m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。
【答案】 安培力的方向竖直向下,金属棒的质量为0.01 kg
第 9 页,共 13 页
【解析】
19.如图甲所示,有一磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场,磁场边界OP与水平方向夹角为45°,紧靠磁场右上边界放置长为L,间距为d的平行金属板M、N,磁场边界上的O点与N板在同一水平面上,O1、O2是电场左右边界中点.在两板间存在如图乙所示的交变电场(取竖直向下为正方向).某时刻从O点竖直向上同时发射两个相同的粒子a和b,质量为m,电量为+q,初速度不同.粒子a在图乙中的t=
T时刻,4从O1点水平进入板间电场运动,由电场中的O2点射出.粒子b恰好从M板左端进入电场.(不计粒子重力和粒子间相互作用,电场周期T未知)
第 10 页,共 13 页
求:(1)粒子a、b从磁场边界射出时的速度va、vb; (2)粒子a从O点进入磁场到射出O2点运动的总时间;
4m,要使粒子b能够穿出板间电场,求这电场强度大小E0满足的条件. qBqd2B2mmd2LqBdqBd【答案】(1) va vb (2) t (3) E0 2mmmL2qBqBd(3)如果交变电场的周期T
【解析】(1)如图所示,粒子a、b在磁场中均速转过90°,平行于金属板进入电场.
1d,rb=d ① 22va由牛顿第二定律可得qvaBm ②
ra由几何关系可得: ra2vbqvbBm ③
rbqBdqBd解得: va , vb
2mm
第 11 页,共 13 页
(3)粒子在磁场中运动的时间相同,a、b同时离开Ⅰ磁场,a比b进入电场落后时间t故粒子b在t=0时刻进入电场.
由于粒子a在电场中从O2射出,在电场中竖直方向位移为0,故a在板间运动的时间ta是周期的整数倍,由于vb=2va,b在电场中运动的时间是tb⑧
dmT ⑦ 2vaqB41LTta,可见b在电场中运动的时间是半个周期的整数倍即tbn 2vb2n2L ⑨ Tv2T1T粒子b在内竖直方向的位移为ya ⑩
222qE0粒子在电场中的加速度a
m第 12 页,共 13 页
由题知T4m qB粒子b能穿出板间电场应满足ny≤d
qB2d2解得E0
mL【点睛】本题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动,分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是正确解题的关键,应用牛顿第二定律、粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题.
第 13 页,共 13 页
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容