周宣兴
一、选择题(共10题,每小题5分,共50分)
1.如图,竖直光滑圆环放在水平向右的匀强电场中,一质量为m的带电小球套在环上,现将小球由a静止释放,沿abc运动到d点时速度恰好为零,由此可知,小球在b点时()
A. 加速度为零 B.机械能最大
C. 电势能最大 D. 动能最大
4. 如图,线框放在有左界磁场中,在水平恒力F的作用下,由静止开始向左运动,一直到被拉出磁场,在此过程中,线框速度逐渐增大,则线框中电流大小随时间变化可能的是()
5. 将等量正负电荷放置如图所示,两电荷关于AB对称,要使圆心O处的场强为零,可在圆周上再放置一个带适当电荷量的正点电荷Q,则应该将该点电荷放在()
A. A点 B. B点 C. C点 D.D点
6. 某欧姆表的电阻刻度是按电池电动势为1.5 V标度的,满偏时的电流Ig=10 mA。当电池电动势下降为1.2 V时,测某电阻的阻值为350 Ω,则这个电阻的实际阻值是()
A. 250 ΩB. 280 ΩC. 300 ΩD. 350 Ω
7.两金属板间存在如图所示的磁场与电场, 带电液滴a沿垂直于电场和磁场的方向进入板间后恰在水平方向做直线运动。在它正前方有一个静止的小绝缘支架上放有不带电的液滴b。两者发生正碰, 在极短时间内复合在一起形成一新粒子c。若不计支架对液滴的水平作用力, 则液滴c离开支架后()
A. 一定做曲线运动 B. 可能做直线运动
C. 可能做匀速圆周运动 D. 电场力对它做正功
8.如图所示,在屏MN上方有大小为B的匀强磁场,P为屏上一小孔,PC与MN垂直。一群质量为m,带电荷量为-q的粒子(不计重力)以大小相同的速度v从P沿垂直于磁场方向进入磁场,粒子入射方向在α角内,则在屏上MN被粒子打中的区域的长度为()
9. 如图所示,甲、乙两个完全相同的铜环可绕光滑固定轴OO′旋转,将两环分别放置于磁感应强度大小相同但方向不同的匀强磁场中,由于受到瞬时外力的作用两环同时以相同的角速度开始转动,不计空气阻力,经过一段时间后,下列判断中正确的是()
A.甲环可能停止转动
B. 乙环可能停止转动
C.两环可能都停止转动
D. 两环可能都未停止转动
A. 0~1 s ab,cd两导线相互排斥
B. 1~2 s ab,cd两导线相互吸引
C. 2~3 s ab,cd两导线相互吸引
D. 3~4 s ab,cd 两导线相互排斥
二、填空题(共两题,第11题6分, 第12题11分,共17分)
11. 两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为α的斜面上,导轨的左端接有电阻R,导轨的电阻可忽略不计,斜面处在匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上。质量为m,电阻可忽略不计的金属棒ab在沿着斜面与金属棒垂直的拉力F作用下沿导轨上滑,并上升h高度,在这个过程中:
(1)恒力F与安培力的合力做的功等于_________。
(2)作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于
________________。
(3)恒力F与重力的合力所做的功等于__________。
以上空格中填入以下其中一项或几项之和(填所给符号)。
12. 现有一块59C2型的小量程电流表G(表头),满偏电流为50 μA,内阻约为800~850 Ω,把它改装成1 mA、10 mA的两量程电流表。可供选择的器材有:
A. 滑动变阻器R1,最大阻值20 Ω;滑动变阻器R2,最大阻值100 kΩ
B. 电阻箱R′,最大阻值9 999 Ω;定值电阻R0,阻值1 kΩ
C. 电池E1,电动势1.5 V;电池E2,电动势3.0 V;电池E3,电动势4.5 V(所有电池内阻均不计)
(1)采用如图1所示电路测量表头的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为________;选用的电池为________。
(2)将G改装成两量程电流表。现有两种备选电路,如图2和图3,则图______为合理电路,另一电路不合理的理由是____________________________________。
(3)将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对(仅核对1 mA量程),画出所用电路图,图中待核对的电流表符号用A′来表示。
三、计算题(共三题, 第13题11分, 第14题10分, 第15题12分, 共33分)
13. 如图所示,虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线,在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向外。O是MN上的一点,从O点可以向磁场发射电荷量为+q、质量为m、速率为v的粒子,粒子射入磁场时的速度可为纸面内各个方向。已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇,P到O的距离为L,不计重力及粒子间的相互作用。求:
(1)所考察的粒子在磁场中的轨道半径。
(2)这两个粒子从O点射入磁场的时间间隔。
14. 如图所示,一正方形光滑竖直放置的绝缘木板,边长为L,处在竖直向下的匀强磁场中和水平向右的匀强电场中,磁感应强度大小为B,电场强度为E 且E=mg/q。一电荷量为+q,质量为m的粒子从木板前方左边一半处,紧贴木板且以速度v0(大小未知)射入,速度方向与水平方向成45°,且粒子恰好从板的右上角顶点射出,求v0的大小。
15. 如图所示,已知一竖直光滑导轨,其宽为0.5 m,并且在导轨上放一导体棒AB,导体棒的电阻不计,导体棒质量为0.1 kg,在导轨上还接有灯泡,电动机M,电动机内阻为1 Ω。整个装置处在一向里的磁场中,B=1 T,电动机正常工作时电压为10 V,灯泡电阻为10 Ω,导体棒由静止释放,到10 s时,导体棒的速度大小为20 m/s电动机和灯泡都恰好正常工作且以后都正常工作。g=10 m/s2。求:
(1)灯泡的额定功率。
(2)假设该电动机竖直吊起一质量为1 kg的物体上升, 求物体吊起的速度。
(3)求从开始到15 s时通过导体棒的电荷量。