物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。小编准备了高三年级物理学科暑假作业,希望你喜欢。
一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分,每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1.(2012年顺义模拟)如图所示的是电视机显像管及其偏转线圈L,如果发现电视画面幅度比正常时偏大,可能是因为()
A.电子枪发射能力减弱,电子数减少
B.加速电场电压过低,电子速率偏小
C.偏转线圈匝间短路,线圈匝数减少
D.偏转线圈电流过小,偏转磁场减弱
解析:电子偏转的半径与电子数无关,A错误;根据qvB=知,r=,故v越小,电子在磁场中偏转半径越小,而通过磁场区域时,偏转角越大,B正确;B越小,r越大,偏转角度越小,故C、D错误.
答案:B
2.“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球进行了近距离勘探,在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新的成果.月球上的磁场极其微弱,通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹,可分析月球磁场的强弱分布情况,如图所示是探测器通过月球表面①、②、③、④四个位置时,拍摄到的电子运动轨迹照片(尺寸比例相同),设电子速率相同,且与磁场方向垂直,则可知磁场从强到弱的位置排列正确的是()
A.①②③④ B.①④②③
C.④③②① D.③④②①
解析:由图可知带电粒子做圆周运动的半径r1B2>B3>B4,故选项A正确.
答案:A
3.
如图所示,内壁光滑的玻璃管长为L,平放在光滑水平桌面上.玻璃管底部有一质量为m,电荷量为-q的小球,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度为B.现让玻璃管绕通过开口端的竖直轴O以角速度ω在水平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,则玻璃管底部所受压力大小()
A.可能为0 B.等于mLω2
C.等于mLω2+qBLω D.等于mLω2-qBLω
解析:本题考查受力分析,洛伦兹力方向的判断,圆周运动的向心力.根据左手定则,物体受到的洛伦兹力的方向沿半径向外,由于物体做匀速圆周运动其合外力指向圆心,故玻璃管对小球有指向圆心的压力,FN-qvB=mLω2,v=ωr,所以FN=mLω2+qBLω.本题正确选项为C.
答案:C
4.
如图所示,匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子,自a点沿半圆轨道运动,当它运动到b点时,突然吸收了附近若干电子,接着沿另一半圆轨道运动到c点,已知a、b、c在同一直线上,且ac=ab,电子电荷量为e,电子质量可忽略不计,则该离子吸收的电子个数为()
A.3q/2e B.q/e
C.2q/3e D.q/3e
解析:该题考查带电离子在磁场中的运动.离子在磁场中所受洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动,其半径r=,离子碰上电子后半径变化,r′==,所以q′=,Δq=q,正确答案是D.
答案:D
5.如图所示,ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形,磁场垂直纸面向外,比荷为e/m的电子以速度v0从A点沿AB边入射,欲使电子经过BC边,磁感应强度B的取值为()
A.B>
B.B<
C.B<
D.B>
解析:由题意,如右图所示,电子正好经过C点,此时圆周运动的半径R=/cos 30°=,要想电子从BC边经过,圆周运动的半径要大于,由带电粒子在磁场中运动的公式r=有<,即B<,C正确.
答案:C
6.
如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个电荷量绝对值相同、质量相同的正、负粒子(不计重力),从O点以相同的速度先后射入磁场中,入射方向与边界成θ角,则正、负粒子在磁场中()
A.运动时间相同
B.运动轨迹的半径相同
C.重新回到边界时速度大小和方向相同
D.重新回到边界时与O点的距离相等
答案:BCD
7.
如图所示,在一匀强磁场中有三个带电粒子,其中1和2为质子,3为α粒子的径迹.它们在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,三者轨迹半径r1>r2>r3并相切于P点,设T、v、a、t分别表示它们做圆周运动的周期、线速度、向心加速度以及各自从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间,则()
A.T1=T2v3
C.a1>a2>a3 D.t1
解析:各粒子做圆周运动的周期T=,根据粒子的比荷大小可知:T1=T2r2>r3结合r=及粒子比荷关系可知v1>v2>v3,故B错误;粒子运动的向心加速度a=,结合各粒子的比荷关系及v1>v2>v3可得:a1>a2>a3,故C正确;由题图可知,粒子运动到MN时所对应的圆心角的大小关系为θ1<θ2<θ3,而T1=T2,因此t1
答案:ACD
8.
如图所示,一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子,不计重力,在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ,沿曲线abcd运动,ab、bc、cd都是半径为R的圆弧.粒子在每段圆弧上运动的时间都为t.规定垂直纸面向外的磁感应强度方向为正,则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是下图中的()
解析:由左手定则可判断出磁感应强度B在磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内磁场方向分别为向外、向里、向外,在三个区域中均运动圆周,故t=,由于T=,求得B=.只有C选项正确.
答案:C
9.某空间存在着如图(甲)所示的足够大的,沿水平方向的匀强磁场.在磁场中A、B两个物块叠放在一起,置于光滑绝缘水平地面上,物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘.在t1=0时刻,水平恒力F作用在物块B上,使A、B由静止开始做加速度相同的运动.在A、B一起向左运动的过程中,以下说法中正确的是()
A.图(乙)可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系,图中y表示洛伦兹力大小
B.图(乙)可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系,图中y表示摩擦力大小
C.图(乙)可以反映A对B的压力大小随时间t变化的关系,图中y表示压力大小
D.图(乙)可以反映B对地面的压力大小随时间t变化的关系,图中y表示压力大小
解析:在恒力F的作用下,A、B一起由静止开始做匀加速运动,则A所受洛伦兹力的大小应由零开始增大;A、B间的摩擦力是静摩擦力,大小为mAa不变;A在竖直方向上受力平衡;N=qvB+mAg,当v由零开始均匀增大时,N由mAg开始均匀增大;A、B整体在竖直方向上受力平衡:F地=qvB+(mA+mB)g,当v由零开始均匀增大时,F地由(mA+mB)g开始均匀增大,故应选C、D.
答案:CD
10.(2011年高考浙江理综)利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子.图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上有两条宽度分别为2d和d的缝,两缝近端相距为L.一群质量为m、电荷量为q,具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场,对于能够从宽度为d的缝射出的粒子,下列说法正确的是()
A.粒子带正电
B.射出粒子的最大速度为
C.保持d和L不变,增大B,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
D.保持d和B不变,增大L,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
解析:利用左手定则可判定只有负电荷进入磁场时才向右偏,故选项A错误.利用qvB=知r=,能射出的粒子满足≤r≤,因此对应射出粒子的最大速度vmax==,选项B正确.vmin==,Δv=vmax-vmin=,由此式可判定选项C正确、选项D错误.
答案:BC
二、非选择题(本题共2小题,共30分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
11.(15分)(2012年
临沂模拟)在以坐标原点O为圆心,半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出.
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B′,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B′多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?
解析:(1)由粒子的运行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷.
粒子由A点射入,由C点飞出,其速度方向改变了90°,则粒子轨迹半径R=r①
又qvB=m②
则粒子的比荷=.③
(2)粒子从D点飞出磁场速度方向改变了60°角,故AD弧所对圆心角为60°,粒子做圆周运动的半径
R′=rcot 30°=r④
又R′=⑤
所以B′=B⑥
粒子在磁场中运行时间
t=T=×=.⑦
答案:(1)负电荷(2)B
12.(15分)如图所示,一根水平
光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50 m的绝缘光滑槽轨.槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=0.50 T.有一个质量m=0.10 g,带电荷量为q=+1.6×10-3 C的小球在水平轨道上向右运动.若小球恰好能通过最高点,重力加速度g=10 m/s2.
试求:
(1)小球在最高点所受的洛伦兹力f;
(2)小球的初速度v0.
解析:(1)设小球在最高点的速度为v,则小球在最高点所受洛伦兹力
f=qvB 方向竖直向上;①
由于小球恰好能通过最高点,故小球在最高点由洛伦兹力和重力的合力提供向心力,即
mg-f=②
将①代入②式求解可得v=1 m/s,f=8×10-4 N.
(2)由于无摩擦力,且洛伦兹力不做功,所以小球在运动过程中机械能守恒,由机械能守恒定律可得
mv=mgh+mv2③
其中h=2R④
求解可得v0= m/s.
答案:(1)8×10-4 N (2) m/s
高三年级物理学科暑假作业就为大家介绍到这里,希望对你有所帮助。
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