高二物理寒假作业《电场、磁场》篇_试题研究-查字典物理网
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高二物理寒假作业《电场、磁场》篇

查字典物理网 2015-12-17

千里之行始于足下,要想学得好只能脚踏实地,认真练习,小编准备了高二物理寒假作业,具体请看以下内容。

一、选择题(本题共6道小题)

1.一个负电荷由A点射入电场,只在电场力作用下减速运动到B点,由此可知()

A. 电场力对电荷做正功 B. 电荷的电势能越来越小 C. 电场力对电荷做负功 D. 电荷的电势能和动能的总量在减小 2.用塑料梳子梳头时,塑料梳子和头发都会带电,其原因是()

A. 摩擦创造了电荷 B. 静电感应创造了电荷 C. 电子在梳子和头发之间发生了转移 D. 质子在梳子和头发之间发生了转移 3.电场线分布如图所示,电场中a,b两点的电场强度大小分别为已知Ea和Eb,电势分别为a和b,则()

A. EaEb,b B. EaEb,b C. Ea

A. 小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变

B. 小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加

C. 弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量?

D. 小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和

5.如图所示,以O点为圆心,以R=0.20m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d,该圆所在平面内有一匀强电场,场强方向与x轴正方向成=60角,已知a、b、c 三点的电势分别为V、4V、﹣V,则下列说法正确的是()

A. 该匀强电场的场强E=40V/m B. 该匀强电场的场强E=80V/m C. d点的电势为﹣V D. d点的电势为﹣4V

二、实验题(本题共2道小题) 7.美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。如图,两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。

(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有__________。

A.油滴质量m??????? B.两板间的电压U

C.两板间的距离d??? D.两板的长度L

(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________(已知重力加速度为g)

(3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷,其值为e=__________C。

8.如图所示,水平放置的平行板电容器,原来AB两板不带电,B极板接地,它的极板长L= 0.1m,两板间距离d = 0.4 cm,现有一微粒质量m=2.010-6kg,带电量q=+1.010-8C,以一定初速度从两板中央平行于极板射入,由于重力作用微粒恰好能落到A板上中点O处,取g=10m/s2.试求:

(1)带电粒子入射初速度的大小;

(2)现使电容器带上电荷,使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出,则带电后A板的电势范围为多少?

三、计算题(本题共3道小题) 9.如图所示,等边三角形AQC的边长为2L,P、D分别为AQ、AC的中点.水平线QC以下是向左的匀强电场,区域Ⅰ(梯形PQCD)内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B0;区域Ⅱ(三角形APD)内的磁场方向垂直纸面向里,区域(虚线PD之上、三角形APD以外)的磁场与区域Ⅱ内大小相等、方向相反.带正电的粒子从Q点正下方、距离Q点为L的O点以某一速度射入电场,在电场作用下以速度v0垂直QC到达该边中点N,经区域Ⅰ再从P点垂直AQ射入区域Ⅲ(粒子重力忽略不计)

(1)求该粒子的比荷;

(2)求该粒子从O点运动到N点的时间t1和匀强电场的电场强度E;

(3)若区域Ⅱ和区域Ⅲ内磁场的磁感应强度大小为3B0,则粒子经过一系列运动后会返回至O点,求粒子从N点出发再回到N点的运动过程所需的时间t.

10.如图,坐标系xOy在竖直平面内,第一象限内分布匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外;第二象限内分布着沿x轴正方向的水平匀强电场,场强大小,质量为m、电荷量为+q的带电粒子从A点由静止释放,A点坐标为(﹣L,),在静电力的作用下以一定速度进入磁场,最后落在x轴上的P点.不计粒子的重力.求:

(1)带电粒子进入磁场时速度v的大小.

(2)P点与O点之间的距离.

11.如图甲所示,水平轨道光滑,小球质量为m,带电荷量为+q,可看做质点,空问存在不断变化的电场和磁场,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示,磁感应强度的大小B=,方向垂直纸面向里.电场强度在第1s、3s、5s、内方向水平向右,大小为E=,在第2s、4s、6s、内方向竖直向上,大小也为E=.小球从零时刻开始在A点由静止释放,求:

(l)t=l.5s时,小球与A点的直线距离大小;

(2)在A点前方轨道正上方高度为h=位置有圆环水平放置,若带电小球恰好可以从圆环中心竖直穿过,求圆环中心与A点的水平距离大小.

试卷答案

1.解:因只在电场力作用下减速运动到B点,则电场力做负功,电势能增加,动能减小,总能量守恒,则C正确

故选:C

2.解:用塑料梳子梳头发时,塑料梳子与头发相互摩擦,发生了电子的转移,从而使梳子和头发分别带上异种电荷,而互相吸引;

故选:C

3.解:根据电场线疏密表示电场强度大小,Ea

故选C

4.: 解:A、由于有电场做功,故小球的机械能不守恒,小球的机械能与弹簧的弹性势能之和是改变的,故A错误.

B、由题意,小球受到的电场力等于重力.在小球运动的过程中,电场力做功等于重力做功,小球从M运动到N过程中,出现的是重力势能减小转化为电势能和动能,故B错误;

C、释放后小球从M运动到N过程中,弹性势能并没变,一直是0,故C错误.

D、由动能定律可得重力和电场力做功,小球动能增加,小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和,故D正确.

故选:D.

5.解:由题意得,a、c间的电势差为:Uac=a﹣c=4V﹣(﹣4V)=8V;

a、c两点沿电场强度方向的距离为:d=2Rsin=20.2

故该匀强电场的场强:E==V/m=40V/m;

根据匀强电场中电势差与电场强度的关系式U=Ed,相等距离,电势差相等,因为a=4V,c=﹣4V,可知,O点电势为0,而dO=Oa,则a、O间的电势差等于O、a间的电势差,可知,d点的电势为﹣4V,故ABC错误,D正确;

故选:D.

6.解7.(1)ABC。(2)。(3)1.610-19 C

8.:(1)电容器不带电时,微粒做平抛运动,设初速度为v0,则有:,,联立两式得:,代入数据得:v0=2.5m/s。(4分)

(2)若使微粒能从电容器右侧射出,则要求A板的电势大于0,且B板接地电势等于0,则有,A板电势最小时,微粒刚好从A板右侧边缘射出,则有:,,且:,联立以上各式 V。(3分)

A板电势最大时,微粒刚好从B板右侧边缘射出,则有:,且有a2=a1,代入数据解得: V,综上可得:6V10V。(3分)

9.解:(1)由题意可知,粒子在区域Ⅰ内做匀速圆周运动,轨道半径为:r1=L;

由牛顿第二定律和洛伦兹力表达式得到:

qvB=m

解得:

;

(2)粒子从O点到N点过程中,竖直向上做速度为v0的匀速直线运动,则:

t1=

水平向右做末速度为零的匀减速直线运动,则:

L=

由牛顿第二定律得:

QE=ma

解得:

E=2B0v0;

(3)带电粒子在区域Ⅱ和区域Ⅲ内做匀速圆周运动,同理由牛顿第二定律和洛伦兹力表达式可得:

r2=

粒子从N点出发再回到N点的运动轨迹如图所示:

在区域Ⅰ中匀速圆周运动周期:T1=;

在区域Ⅰ中运动的时间:t2=

在区域Ⅱ和区域Ⅲ中匀速圆周运动周期:T2=;

在区域Ⅱ和区域Ⅲ中运动时间:t2=;

所以t=t2+t3=;

答:(1)该粒子的比荷为;

(2)该粒子从O点运动到N点的时间为,匀强电场的电场强度E为2B0v0;

(3)粒子从N点出发再回到N点的运动过程所需的时间t为.

10.解:(1)设粒子进入磁场的速度为v,由动能定理得qEL=mv2

又E=

解得:v=

(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,设半径为R.

由qvB=m

解得:R=,

设圆心为C点,则CP=R=,

OC=L﹣R=L

在直角三角形COP中,有勾股定理的OP=L.

答:(1)带电粒子进入磁场时速度v的大小为.

(2)P点与O点之间的距离为L.

11.解:(1)在第1s内,小球向右做初速度为零的匀加速直线运动,

1s末的速度:v1=at=t=1=g,

1s内的位移:x1=at2=t2=12=g,

在第内s内,小球受到的重力mg与电场力F=qE=mg,大小相等、方向相反,合力为零,

小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:

qv1B=m,解得:r1= m,小球做圆周运动的周期:T==1s,

t=1.5s时,小球做圆周运动到达最高点,距水平面的高度为2r1,

小球与A点间的距离:s=,解得:s= m;

(2)第3s内小球向右做匀加速直线运动,加速度:a==g,

第3s末,速度:v2=v1+at=2g,x2=v1t+at2=g,

在第4s内,重力与电场力平衡,小球做匀速圆周运动,

周期:T==1s,轨道半径:r2==2=,

由此可知,在奇数秒内小球向右做匀加速直线运动,在偶数秒内小球在竖直平面内做匀速圆周运动,

在圆轨道最低点,小球的速度:v1=g,v2=2g,v3=3g

圆的轨道半径为:r1=,r2=2,r3=3?

在奇数秒内的位移:x1=,x2=,x3=??

带电小球恰好可以从圆环中心竖直穿过,则圆轨道半径:r=h==4=r4,

如果小球竖直向上穿过圆环,圆环与A点的水平距离:x=x1+x2+x3+x4+r4=(8g+)

如果小球竖直向下穿过圆环,圆环与A点的水平距离:x=x1+x2+x3+x4﹣r4=(8g﹣)

答:(l)t=l.5s时,小球与A点的直线距离大小为 m;

(2)圆环中心与A点的水平距离大小为(8g+)m或(8g﹣).

查字典物理网整理的高二物理寒假作业介绍到这里就结束了,希望对你有所帮助。

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