2011年各地區(qū)物理高考題分類——電學(xué)部分.doc

18（2011安徽）圖（a）為示波管的原理圖。如果在電極之間所加的電壓按圖（b）所示的規(guī)律變化，在電極之間所加的電壓按圖（c）所示的規(guī)律變化，則在熒光屏上會(huì)看到的圖形是19如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電阻為R、半徑為L(zhǎng)、圓心角為45的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（O軸位于磁場(chǎng)邊界）。則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為ABCD20（2011安徽）如圖（a）所示，兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖（b）所示的交變電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處。若在t0時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，并最終打在A板上，則t0可能屬于的時(shí)間段是ABC D17（2011北京）如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過程中A電壓表與電流表的示數(shù)都減小B電壓表與電流表的示數(shù)都增大C電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大。19（2011北京某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵心的線圈L，小燈泡A、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因。你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是 A電源的內(nèi)阻較大B小燈泡電阻偏大C線圈電阻偏大D線圈的自然系數(shù)較大20（2011北京物理關(guān)系式不僅反映了物理量之間的關(guān)系，也確定了單位間的關(guān)系。如關(guān)系式U=IR既反映了電壓、電流和電阻之間的關(guān)系，也確定了V（伏）與A（安）和（歐）的乘積等效?，F(xiàn)有物理量單位：m（米）、s（秒）、N（牛）、J（焦）、W（瓦）、C（庫）、F（法）、A（安）、（歐）和T（特），由他們組合成的單位都與電壓?jiǎn)挝籚（伏）等效的是AJ/C和N/C BC/F和T-m2/sCW/A和CTm/s D和TAm17. （2011福建 如圖），足夠長(zhǎng)的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成角（090),其中MN平行且間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過棒某一橫截面的電量為q時(shí)，幫的速度大小為，則金屬棒在這一過程中A.F運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為 B.平滑位移大小為C.產(chǎn)生的焦二熱為D.受到的最大安培力大小為（2011廣東）15.將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，下列表述正確的是A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同解析：由E=，AB錯(cuò)，C正確。B原與B感的方向可相同亦可相反。D錯(cuò)。選C（2011廣東）21.圖8為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖。塵埃在電場(chǎng)中通過某種機(jī)制帶電，在電場(chǎng)力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達(dá)到除塵目的。下列表述正確的是A.到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷B.電場(chǎng)方向由集塵極指向放電極C.帶電塵埃所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向相同D.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場(chǎng)力越大解析：電子吸附塵埃使塵埃帶負(fù)電，受力與電場(chǎng)方向相反，AC錯(cuò)。F=Eq，故BD正確。選BD（2011全國）15如圖，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流和，且；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是Aa點(diǎn) Bb點(diǎn) Cc點(diǎn) Dd點(diǎn) （2011全國）17通常一次閃電過程歷時(shí)約02O3s，它由若干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成。每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅4080s，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過程中。在某一次閃電前云地之間的電勢(shì)差約為10v，云地間距離約為l km；第一個(gè)閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6 C，閃擊持續(xù)時(shí)間約為60s。假定閃電前云地間的電場(chǎng)是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是A閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1A B整個(gè)閃電過程的平均功率約為lW C閃電前云地間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為l106V/m D整個(gè)閃電過程向外釋放的能量約為6 j（2011山東）21如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對(duì)稱，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是 Ab點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) BB點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)Ca、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在c點(diǎn)的電勢(shì)能（2011山東）22如圖甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。兩質(zhì)量、長(zhǎng)度均相同的導(dǎo)體棒、，置于邊界水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方同一高度處。磁場(chǎng)寬為3，方向與導(dǎo)軌平面垂直。先由靜止釋放，剛進(jìn)入磁場(chǎng)即勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再由靜止釋放，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。用表示的加速度，表示的動(dòng)能，、分別表示 、相對(duì)釋放點(diǎn)的位移。圖乙中正確的是 （2011四川）20.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈的周期為T,轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場(chǎng)方向，線圈電阻為2。從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過60時(shí)的感應(yīng)電流為1A。那么A.線圈消耗的電功率為4WB.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2AC.任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e = 4cosD. 任意時(shí)刻穿過線圈的磁通量為=sin解析：AC 從圖示位置開始計(jì)時(shí)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值滿足，由題意知道，轉(zhuǎn)過60時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為2v,所以電動(dòng)勢(shì)最大值為4V，C選項(xiàng)正確；電流最大值為2A，所以有效值為A，B錯(cuò)誤；P=I2R=4W，A選項(xiàng)正確；知道,所以任意時(shí)刻的磁通量=sin（2011天津）4在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示。產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖2所示，則A=0005s時(shí)線框的磁通量變化率為零B=001s時(shí)線框平面與中性面重合C線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311VD線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為100HZ（2011天津）5板間距為的平等板電容器所帶電荷量為時(shí)，兩極板間電勢(shì)差為，板間場(chǎng)強(qiáng)為現(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)?，板間距變?yōu)椋渌麠l件不變，這時(shí)兩極板間電勢(shì)差，板間場(chǎng)強(qiáng)為，下列說法正確的是ABCD（2011新課標(biāo)）14為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（2011新課標(biāo)）18電磁軌道炮工作原理如圖所示。待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸。電流I從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面得磁場(chǎng)（可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比。通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出。現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的方法是A只將軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉淼?倍B只將電流I增加至原來的2倍C只將彈體質(zhì)量減至原來的一半D將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長(zhǎng)度L變?yōu)?原來的2倍，其它量不變（2011新課標(biāo)）20一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場(chǎng)力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動(dòng)到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的。關(guān)于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向，下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在b點(diǎn)的切線）(2011浙江)20利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子。圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，板上的兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L(zhǎng)，一群質(zhì)量為m電荷量為q,具有不同速度的粒子從寬度2d為的縫垂直于板MN進(jìn)入磁場(chǎng)，對(duì)于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，下列說法正確的是A粒子帶正電B射出粒子的最大速度為C保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大。D保持d和B不變，增大L，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大。（2011重慶）20在測(cè)量電珠伏安特性實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們連接的電路中有四個(gè)錯(cuò)誤電路，如題20圖所示。電源內(nèi)阻不計(jì)，導(dǎo)線連接良好，若將滑動(dòng)的變阻器的觸頭置于左端，閉合S，在向右端滑動(dòng)觸頭過程中，會(huì)分別出現(xiàn)如下四種現(xiàn)象：a電珠L(zhǎng)不亮；電流表示數(shù)幾乎為零b電珠L(zhǎng)亮度增加；電流表示數(shù)增大c電珠L(zhǎng)開始不亮；后來忽然發(fā)光；電流表從示數(shù)不為零到線圈燒斷d電珠L(zhǎng)不亮；電流表從示數(shù)增大到線圈燒斷與上述a b c d 四種現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的電路序號(hào)為ABCD(2011海南)1關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說法正確的是A電勢(shì)等于零的物體一定不帶電B電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)一定為零C同一電場(chǎng)線上的各點(diǎn)，電勢(shì)一定相等D負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能一定增加(2011海南)2如圖，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，V與A分別為電壓表與電流表。初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則A的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變小B的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大C的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小D的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變大(2011海南)3三個(gè)相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑。球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn)，此時(shí)球1、2之間作用力的大小為F?，F(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠(yuǎn)處，此時(shí)1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變。由此可知An=3 Bn=4 Cn=5 Dn=6(2011海南)6如圖，EOF和為空間一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，其中EO，F(xiàn)O，且EOOF；為EOF的角平分線，間的距離為l；磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框沿方向勻速通過磁場(chǎng)，t=0時(shí)刻恰好位于圖示位置。規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)為正，則感應(yīng)電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線可能正確的是(2011海南)7自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn)。下列說法正確的是A奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系C法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系D焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系(2011海南)10空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中的正方形為其邊界。一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場(chǎng)的方向從O點(diǎn)入射。這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不計(jì)重力。下列說法正確的是A入射速度不同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同B 入射速度相同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同C在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同D在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子，其軌跡所對(duì)的圓心角一定越大（2011江蘇）5如圖所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌一閃身垂直。阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸。T=0時(shí)，將形狀S由1擲到2。Q、i、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度。下列圖象正確的是（2011江蘇）2如圖所示，固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行。線框由靜止釋放，在下落過程中A穿過線框的磁通量保持不變B線框中感應(yīng)電流方向保持不變C線框所受安掊力的全力為零D線框的機(jī)械能不斷增大（2011江蘇）8一粒子從A點(diǎn)射入電場(chǎng)，從B點(diǎn)射出，電場(chǎng)的等勢(shì)面和粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個(gè)等勢(shì)面衢平行，不計(jì)粒子的重力。下列說法正確的有A粒子帶電荷B粒子的加速度先不變，后變小C粒子的速度不斷增大D粒子的電勢(shì)能先減小，后增大(2011上海)1電場(chǎng)線分布如圖昕示，電場(chǎng)中a，b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為已知和，電勢(shì)分別為和，則(A) ， (B) ，(C) ， (D) ，(2011上海)12如圖所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最高端向下滑動(dòng)時(shí)，(A)電壓表V讀數(shù)先變大后變小，電流表A讀數(shù)變大(B)電壓表V讀數(shù)先變小后變大，電流表A讀數(shù)變小(C)電壓表V讀數(shù)先變大后變小，電流表A讀數(shù)先變小后變大(D)電壓表V讀數(shù)先變小后變大，電流表A讀數(shù)先變大后變小(2011上海)13如圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，b中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢(shì)，由此可知，圓環(huán)a(A)順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) (B)順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)(C)逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) (D)逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)(2011上海)14兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱分布，正確描述電勢(shì)隨位置變化規(guī)律的是圖(2011上海)18如圖，質(zhì)量為、長(zhǎng)為的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線懸掛于，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)線中通以沿正方向的電流，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為。則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為(A) 正向， (B)正向，(C) 負(fù)向， (D)沿懸線向上，(2011上海)20.如圖，磁場(chǎng)垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置后無初速釋放，在圓環(huán)從擺向的過程中(A)感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針(B)感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針(C)安培力方向始終與速度方向相反(D)安培力方向始終沿水平方向23（2011安徽）（16分）如圖所示，在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心，半徑為R的半圓行區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子（不計(jì)重力）從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射人，帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t0時(shí)間從P點(diǎn)射出。（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。（2）若僅撤去磁場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射人，經(jīng)時(shí)間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出，求粒子運(yùn)動(dòng)加速大?。?）若僅撤去電場(chǎng)，帶電粒子仍從O點(diǎn)射入但速度為原來的4倍，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。23（2011北京（18分） 利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)，可以將比荷不同的離子分開，這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。如圖所示的矩形區(qū)域ACDG（AC邊足夠長(zhǎng)）中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A處有一狹縫。離子源產(chǎn)生的離子，經(jīng)靜電場(chǎng)加速后穿過狹縫沿垂直于GA邊且垂于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到GA邊，被相應(yīng)的收集器收集，整個(gè)裝置內(nèi)部為真空。已知被加速度的兩種正離子的質(zhì)量分別是和，電荷量均為。加速電場(chǎng)的電勢(shì)差為U，離子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度可以忽略，不計(jì)重力，也不考慮離子間的相互作用。 （1）求質(zhì)量為的離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率； （2）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，求兩種離子在GA邊落點(diǎn)的間距s； （3）在前面的討論中忽略了狹縫寬度的影響，實(shí)際裝置中狹縫具有一定寬度。若狹縫過寬，可能使兩束離子在GA邊上的落點(diǎn)區(qū)域交疊，導(dǎo)致兩種離子無法完全分離。 設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)，GA邊長(zhǎng)為定值L，狹縫寬度為d，狹縫右邊緣在A處；離子可以從狹縫各處射入磁場(chǎng)，入射方向仍垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng)。為保證上述兩種離子能落在GA邊上并被完全分離，求狹縫的最大寬度。24（2011北京（20分）靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線，圖中和d為已知量。一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以x=0為中心，沿x軸方向做周期性運(yùn)動(dòng)。已知該粒子質(zhì)量為m、電量為-q，其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為-A（0Aq）,忽略重力。求 （1）粒子所受電場(chǎng)力的大小； （2）粒子的運(yùn)動(dòng)區(qū)間； （3）粒子的運(yùn)動(dòng)周期。（2011福建20.（15分）反射式調(diào)管是常用的微波器械之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的震蕩來產(chǎn)生微波，其震蕩原理與下述過程類似。如圖所示，在虛線兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開始，在電場(chǎng)力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)。已知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是N/C和N/C，方向如圖所示，帶電微粒質(zhì)量，帶電量,A點(diǎn)距虛線的距離，不計(jì)帶電微粒的重力，忽略相對(duì)論效應(yīng)。求：（1） B點(diǎn)到虛線的距離；（2） 帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。（2011福建22.（20分）如圖甲，在x0的空間中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一質(zhì)量為q(q0)的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處，以初速度v0沿x軸正方向射人，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡見圖甲，不計(jì)粒子的質(zhì)量。（1） 求該粒子運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)=h時(shí)的速度大小v;（2） 現(xiàn)只改變?nèi)松淞Ｗ映跛俣鹊拇笮。l(fā)現(xiàn)初速度大小不同的粒子雖然運(yùn)動(dòng)軌跡（y-x曲線）不同，但具有相同的空間周期性，如圖乙所示；同時(shí)，這些粒子在y軸方向上的運(yùn)動(dòng)（y-t關(guān)系）是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，且都有相同的周期。求粒子在一個(gè)周期內(nèi)，沿軸方向前進(jìn)的距離；當(dāng)入射粒子的初速度大小為v0時(shí)，其y-t圖像如圖丙所示，求該粒子在y軸方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅A,并寫出y-t的函數(shù)表達(dá)式。 (2011廣東)35、（18分）如圖19（a）所示，在以O(shè)為圓心，內(nèi)外半徑分別為和的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)，存在輻射狀電場(chǎng)和垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，內(nèi)外圓間的電勢(shì)差U為常量，,一電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子從內(nèi)圓上的A點(diǎn)進(jìn)入該區(qū)域，不計(jì)重力。（1） 已知粒子從外圓上以速度射出，求粒子在A點(diǎn)的初速度的大?。?） 若撤去電場(chǎng)，如圖19（b）,已知粒子從OA延長(zhǎng)線與外圓的交點(diǎn)C以速度射出，方向與OA延長(zhǎng)線成45角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（3） 在圖19（b）中，若粒子從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，速度大小為，方向不確定，要使粒子一定能夠從外圓射出，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)小于多少？答案：（1）v0=（2）B1= t =（3）B2（2011全國）24（15分）（注意：在試題卷上作答無效） 如圖，兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求： （1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率。（2011全國）25（19分）（注意：在試卷上作答無效）如圖，與水平面成45角的平面MN將空間分成I和II兩個(gè)區(qū)域。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q0）的粒子以速度從平面MN上的點(diǎn)水平向右射入I區(qū)。粒子在I區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到大小不變、方向豎直向下的電場(chǎng)作用，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E；在II區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到勻強(qiáng)磁場(chǎng)的作用，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里。求粒子首次從II區(qū)離開時(shí)到出發(fā)點(diǎn)的距離。粒子的重力可以忽略。（2011山東）25（18分）扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生扭擺。其簡(jiǎn)化模型如圖、兩處的條形均強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)邊界豎直，相距為L(zhǎng),磁場(chǎng)方向相反且垂直紙面。一質(zhì)量為m、電量為-q、重力不計(jì)的粒子，從靠近平行板電容器MN板處由靜止釋放，極板間電壓為U,粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后平行于紙面射入?yún)^(qū)，射入時(shí)速度與水平方向夾角（1）當(dāng)區(qū)寬度L1=L、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=B0時(shí)，粒子從區(qū)右邊界射出時(shí)速度與水平方向夾角也為，求B0及粒子在區(qū)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0（2）若區(qū)寬度L2=L1=L磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2=B1=B0，求粒子在區(qū)的最高點(diǎn)與區(qū)的最低點(diǎn)之間的高度差h（3）若L2=L1=L、B1=B0，為使粒子能返回區(qū)，求B2應(yīng)滿足的條件（4）若，且已保證了粒子能從區(qū)右邊界射出。為使粒子從區(qū)右邊界射出的方向與從區(qū)左邊界射出的方向總相同，求B1、B2、L1、L2、之間應(yīng)滿足的關(guān)系式。（2011四川）24.（19分）如圖所示，間距l(xiāng)=0.3m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi)，在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角=的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.4T、方向豎直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電阻R=0.3、質(zhì)量m1=0.1kg、長(zhǎng)為 的相同導(dǎo)體桿K、S、Q分別放置在導(dǎo)軌上，S桿的兩端固定在b1、b2點(diǎn)，K、Q桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng)且始終接觸良好。一端系于K桿中點(diǎn)的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過輕質(zhì)滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量m2=0.05kg的小環(huán)。已知小環(huán)以a=6 m/s2的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長(zhǎng)。取g=10 m/s2，sin=0.6，cos=0.8。求 （1）小環(huán)所受摩擦力的大??； （2）Q桿所受拉力的瞬時(shí)功率（2011四川）25.（20分）如圖所示：正方形絕緣光滑水平臺(tái)面WXYZ邊長(zhǎng)=1.8m，距地面h=0.8m。平行板電容器的極板CD間距d=0.1m且垂直放置于臺(tái)面，C板位于邊界WX上，D板與邊界WZ相交處有一小孔。電容器外的臺(tái)面區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電荷量q=510-13C的微粒靜止于W處，在CD間加上恒定電壓U=2.5V，板間微粒經(jīng)電場(chǎng)加速后由D板所開小孔進(jìn)入磁場(chǎng)（微粒始終不與極板接觸），然后由XY邊界離開臺(tái)面。在微粒離開臺(tái)面瞬時(shí)，靜止于X正下方水平地面上A點(diǎn)的滑塊獲得一水平速度，在微粒落地時(shí)恰好與之相遇。假定微粒在真空中運(yùn)動(dòng)、極板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，滑塊視為質(zhì)點(diǎn)，滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，取g=10m/s2（1）求微粒在極板間所受電場(chǎng)力的大小并說明兩板地極性； （2）求由XY邊界離開臺(tái)面的微粒的質(zhì)量范圍； （3）若微粒質(zhì)量mo=110-13kg，求滑塊開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所獲得的速度。（2011天津）11（18分）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距離為l=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻均為R=0.1，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m/s2，問（1）通過棒cd的電流I是多少，方向如何？（2）棒ab受到的力F多大？（3）棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？（2011天津）12（20分）回旋加速器在核科學(xué)、核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，有力地推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。（1）當(dāng)今醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備PET/CT堪稱“現(xiàn)代醫(yī)學(xué)高科技之冠”，它在醫(yī)療診斷中，常利用能放射正電子的同位素碳11作示蹤原子。碳11是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氮14獲得，同時(shí)還產(chǎn)生另一粒子，試寫出核反應(yīng)方程。若碳11的半衰期t為20min，經(jīng)2.0h剩余碳11的質(zhì)量占原來的百分之幾？（結(jié)果取2位有效數(shù)字）（2）回旋加速器的原理如圖，D1和D2是兩個(gè)中空的半徑為R的半圓金屬盒，它們接在電壓一定、頻率為f的交流電源上，位于D1圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子（初速度可忽略，重力不計(jì)），它們?cè)趦珊兄g被電場(chǎng)加速，D1、D2置于盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若質(zhì)子束從回旋加速器輸出時(shí)的平均功率為P，求輸出時(shí)質(zhì)子束的等效電流I與P、 B、R、f的關(guān)系式（忽略質(zhì)子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，其最大速度遠(yuǎn)小于光速）。（3）試推理說明：質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨軌道半徑r的增大，同一盒中相鄰軌道的半徑之差r是裝置大、減小還是不變？（2011新課標(biāo)）25（19分）如圖，在區(qū)域I（0xd）和區(qū)域II（dx2d）內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一質(zhì)量為m、帶電荷量q（q0）的粒子a于某時(shí)刻從y軸上的P點(diǎn)射入?yún)^(qū)域I，其速度方向沿x軸正向。已知a在離開區(qū)域I時(shí)，速度方向與x軸正方向的夾角為30；此時(shí)，另一質(zhì)量和電荷量均與a相同的粒子b也從p點(diǎn)沿x軸正向射入?yún)^(qū)域I，其速度大小是a的1/3。不計(jì)重力和兩粒子之間的相互作用力。求（1）粒子a射入?yún)^(qū)域I時(shí)速度的大??；（2）當(dāng)a離開區(qū)域II時(shí)，a、b兩粒子的y坐標(biāo)之差。(2011浙江)23（16分）如圖甲所示，在水平面上固定有長(zhǎng)為m、寬為m的金屬“U”型導(dǎo)軌，在“U”型導(dǎo)軌右側(cè)m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示。在時(shí)刻，質(zhì)量為kg的導(dǎo)體棒以m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為/m，不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場(chǎng)的影響（取m/s2）。（1）通過計(jì)算分析4s內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況；（2）計(jì)算4s內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向；（3）計(jì)算4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱。(2011浙江)25（22分）如圖甲所示，靜電除塵裝置中有長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為b、高為d的矩形通道，其前、后面板使用絕緣材料，上下面板使用金屬材料。圖乙是裝置的截面圖，上、下兩板與電壓恒定的高壓直流電源相連。質(zhì)量為m、電荷量為-q、分布均勻的塵埃以水平速度進(jìn)入矩形通道、當(dāng)帶負(fù)電的塵埃碰到下板后其所帶電荷被中和，同時(shí)被收集。通過調(diào)整兩板間距d可以改變收集效率。當(dāng)d=時(shí)，為81%（即離下板081范圍內(nèi)的塵埃能夠被收集）。不過塵埃的重力及塵埃之間的相互作用：（1）求收集效率為100%時(shí)，兩板間距的最大值d；（2）求收集效率為與兩板間距d 的函數(shù)關(guān)系；（3）若單位體積內(nèi)的塵埃數(shù)為n，求穩(wěn)定工作時(shí)單位時(shí)間下板收集的塵埃量與兩板之間d的函數(shù)關(guān)系，并繪出圖線。（2011重慶）23（16分）有人設(shè)計(jì)了一種可測(cè)速的跑步機(jī)，測(cè)速原理如題23圖所示，該機(jī)底面固定有間距為、長(zhǎng)度為的平行金屬電極。電極間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且接有電壓表和電阻,絕緣橡膠帶上鍍有間距為的平行細(xì)金屬條，磁場(chǎng)中始終僅有一根金屬條，且與電極接觸良好，不計(jì)金屬電阻，若橡膠帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)為,求：（1）橡膠帶勻速運(yùn)動(dòng)的速率；（2）電阻R消耗的電功率；（3）一根金屬條每次經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)域克服安培力做的功。（2011重慶）25（19分）某儀器用電場(chǎng)和磁場(chǎng)來控制電子在材料表面上方的運(yùn)動(dòng)，如題25圖所示，材料表面上方矩形區(qū)域PPNN充滿豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，寬為d；矩形區(qū)域NNMM充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，長(zhǎng)為3s，寬為s；NN為磁場(chǎng)與電場(chǎng)之前的薄隔離層。一個(gè)電荷量為e、質(zhì)量為m、初速為零的電子，從P點(diǎn)開始被電場(chǎng)加速經(jīng)隔離層垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，電子每次穿越隔離層，運(yùn)動(dòng)方向不變，其動(dòng)能損失是每次穿越前動(dòng)能的10%，最后電子僅能從磁場(chǎng)邊界MN飛出。不計(jì)電子所受重力。（1）求電子第二次與第一次圓周運(yùn)動(dòng)半徑之比；（2）求電場(chǎng)強(qiáng)度的取值范圍；（3）A是的中點(diǎn)，若要使電子在A、間垂直于A飛出，求電子在磁場(chǎng) (2011海南)16如圖，ab和cd是兩條豎直放置的長(zhǎng)直光滑金屬導(dǎo)軌，MN和是兩根用細(xì)線連接的金屬桿，其質(zhì)量分別為m和2m。豎直向上的外力F作用在桿MN上，使兩桿水平靜止，并剛好與導(dǎo)軌接觸；兩桿的總電阻為R，導(dǎo)軌間距為。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌電阻可忽略，重力加速度為g。在t=0時(shí)刻將細(xì)線燒斷，保持F不變，金屬桿和導(dǎo)軌始終接觸良好。求 （1）細(xì)線燒斷后，任意時(shí)刻兩桿運(yùn)動(dòng)的速度之比； （2）兩桿分別達(dá)到的最大速度。（2011江蘇）15(16分)某種加速器的理想模型如題15-1圖所示：兩塊相距很近的平行小極板中間各開有一小孔a、b，兩極板間電壓uab的變化圖象如圖15-2圖所示，電壓的最大值為U0、周期為T0，在兩極板外有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若將一質(zhì)量為m0、電荷量為q的帶正電的粒子從板內(nèi)a孔處靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間T0后恰能再次從a 孔進(jìn)入電場(chǎng)加速?，F(xiàn)該粒子的質(zhì)量增加了。(粒子在兩極板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不計(jì)，兩極板外無電場(chǎng)，不考慮粒子所受的重力)(1)若在t=0時(shí)刻將該粒子從板內(nèi)a孔處靜止釋放，求其第二次加速后從b孔射出時(shí)的動(dòng)能；(2)現(xiàn)在利用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的磁屏蔽管(磁屏蔽管置于磁場(chǎng)中時(shí)管內(nèi)無磁場(chǎng)，忽略其對(duì)管外磁場(chǎng)的影響)，使題15-1圖中實(shí)線軌跡(圓心為O)上運(yùn)動(dòng)的粒子從a孔正下方相距L處的c孔水平射出，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡圖上的相應(yīng)位置處畫出磁屏蔽管；(3)若將電壓uab的頻率提高為原來的2倍，該粒子應(yīng)何時(shí)由板內(nèi)a孔處靜止開始加速，才能經(jīng)多次加速后獲得最大動(dòng)能？最大動(dòng)能是多少？(2011上海)32(14 分)電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長(zhǎng)S=1.15m，兩導(dǎo)軌間距L=0.75 m，導(dǎo)軌傾角為30，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R=1.5的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面向上。阻值r=0.5，質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱。(取)求：(1)金屬棒在此過程中克服安培力的功；(2)金屬棒下滑速度時(shí)的加速度(3)為求金屬棒下滑的最大速度，有同學(xué)解答如下：由動(dòng)能定理，。由此所得結(jié)果是否正確？若正確，說明理由并完成本小題；若不正確，給出正確的解答。1B 19D 20B 17 A19C20B 17B 15 C 21 BD 15 C 17 AC 21BC 22BD 20 AC 4 B 5 C 14B 18 BD 20 D 20BC 20 A1D2解析：S開，相當(dāng)于電阻變大，總電流減小，故端電壓增大，的讀數(shù)變大，把R1歸為內(nèi)阻，則R3中的電壓也增大，R3中的電流也增大，R3中的電壓也增大，3解析：設(shè)1、2距離為R，則：，3與2接觸后，它們帶的電的電量均為：，再3與1接觸后，它們帶的電的電量均為，最后有上兩式得：n=67ACD10BD2 B 5 D 8 AB1C l2.A 13.B l4.A18.B，C 20.A，D23（16分）解：（1）設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，初速度為v，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。可判斷出粒子受到的洛倫磁力沿x軸負(fù)方向，于是可知電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向且有 qE=qvB 又 R=vt0 則 （2）僅有電場(chǎng)時(shí)，帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)在y方向位移 由式得 設(shè)在水平方向位移為x，因射出位置在半圓形區(qū)域邊界上，于是 又有 得 （3）僅有磁場(chǎng)時(shí)，入射速度，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑為r，由牛頓第二定律有 又 qE=ma 由式得 由幾何關(guān)系 即 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期 則帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間 所以 23（18分） （1）加速電場(chǎng)對(duì)離子m1做的功 W=qU由動(dòng)能定理 得 （2）由牛頓第二定律和洛侖茲力公式 利用式得離子在磁場(chǎng)中的軌道半徑分別為 兩種離子在GA上落點(diǎn)的間距 （3）質(zhì)量為m1的離子，在GA邊上的落點(diǎn)都在其入射點(diǎn)左側(cè)2R1處，由于狹縫的寬度為d，因此落點(diǎn)區(qū)域的寬度也是d，同理，質(zhì)量為m2的離子在GA邊上落點(diǎn)區(qū)域的寬度也是d。 為保證兩種離子能完全分離，兩個(gè)區(qū)域應(yīng)無交疊，條件為 利用式，代入式得 R1的最大值滿足 得 求得最大值 24（20分） （1）由圖可知，0與d（或-d）兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為0（2）設(shè)粒子在x，x區(qū)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)，速率為v，由題意得 由得 （3）考慮粒子從-x0處開始運(yùn)動(dòng)的四分之一周期根據(jù)牛頓第二定律，粒子的加速度 由勻加速直線運(yùn)動(dòng) 將代入，得 粒子運(yùn)動(dòng)周期 35、解析： O/r（1）由動(dòng)能定理：Uq=mv12-mv02 得：v0= （2）如右圖：粒子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，則r2=2()2 B1qv2=m RV3由得：B1= T= t = 由 t =（3）由B2qv3=m 可知，B越小，R越大。與磁場(chǎng)邊界相切的圓的最大半徑為 R= 所以 B224（15分） （1）設(shè)小燈泡的額定電流為I0，有由題意，在金屬棒沿導(dǎo)軌豎直下落的某時(shí)刻后，小燈泡保持正常發(fā)光，流經(jīng)MN的電流為此時(shí)金屬棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度達(dá)到最大值，有聯(lián)立式得 （2）設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)，導(dǎo)體棒的速率為v，由電磁感應(yīng)定律與歐姆定律得聯(lián)立式得25（19分）帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)后，在電場(chǎng)力的作用下沿拋物線運(yùn)動(dòng)，其加速度方向豎直向下，設(shè)其大小為a牛頓定律得設(shè)經(jīng)過時(shí)間，粒子從平面MN上的點(diǎn)P1進(jìn)入磁場(chǎng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和幾何關(guān)系得粒子速度大小V1為設(shè)速度方向與豎直方向的夾角為，則此時(shí)粒子到出發(fā)點(diǎn)P0的距離為此后，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)，在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周半徑為設(shè)粒子首次離開磁場(chǎng)的點(diǎn)為P2，弧所張的圓心角為2，則P1到點(diǎn)P2的距離為由幾何關(guān)系得聯(lián)立式得點(diǎn)P2與點(diǎn)P0相距聯(lián)立解得（11）25（1）如圖1所示，設(shè)粒子射入磁場(chǎng)I區(qū)的速度為v，在磁場(chǎng)I區(qū)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1，由動(dòng)能定理和牛頓第二定律得由幾何知識(shí)得聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得設(shè)粒子在磁場(chǎng)I區(qū)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得（2）設(shè)粒子在磁場(chǎng)II區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2，由牛頓第二定律得由幾何知識(shí)可得聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得（3）如圖2所示，為使粒子能再次回到I區(qū)，應(yīng)滿足或 聯(lián)立式代入數(shù)據(jù)得 （4）如圖3（或圖4）所示，設(shè)粒子射出磁場(chǎng)I區(qū)時(shí)速度與水平方向的夾角為，由幾何知識(shí)得 或 或聯(lián)立式得 聯(lián)立式得 24解析：（1）設(shè)小環(huán)受到摩擦力大小為,則由牛頓第二定律得到.代入數(shù)據(jù)得到.說明：式3分，式1分（2）設(shè)經(jīng)過K桿的電流為I1，由K桿受力平衡得到.設(shè)回路總電流為I,總電阻為R總，有.設(shè)Q桿下滑速度大小為，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，有.拉力的瞬時(shí)功率為.聯(lián)立以上方程得到.說明：式各3分，各1分，式各2分25.聯(lián)立到，代入數(shù)據(jù)得到.說明：-式子各1分，式2分（3）如圖，微粒在臺(tái)面以速度為v做以O(shè)點(diǎn)位圓心，R為半徑的圓周運(yùn)動(dòng)；從臺(tái)面邊緣P點(diǎn)沿與XY邊界成角飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，落地點(diǎn)Q點(diǎn)，水平位移s,下落時(shí)間t。設(shè)滑塊質(zhì)量為M，滑塊獲得的速度后在t內(nèi)與平臺(tái)前側(cè)面成角度方向，以加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到Q，經(jīng)過位移為K，。由幾何關(guān)系得到：.11（8分）（1）棒cd受到的安培力棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡，則由式，代入數(shù)據(jù)得I=1A根據(jù)楞次定律可知，棒cd中的電流方向由d至c（2）棒ab與棒cd受到的安培力大小相等Fab=Fcd對(duì)棒ab，由共點(diǎn)力平衡知代入數(shù)據(jù)解得F=0.2N（3）設(shè)在時(shí)間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生Q=0.1J熱量，由焦耳定律知Q=I2Rt設(shè)棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv由閉合電路歐姆定律知I由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知在時(shí)間t內(nèi)，棒ab沿導(dǎo)軌的位移x=vt力F做的功W=Fx綜合上述各式，代入數(shù)據(jù)解得W=0.4J12（20分）（1）核反應(yīng)方程為設(shè)碳11原有質(zhì)量為m0，經(jīng)過t1=2.0h剩余的質(zhì)量為mr，根據(jù)半衰其定義有（2）設(shè)質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q，質(zhì)子離子加速器時(shí)速度大小為v，由牛頓第二定律知質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的回旋周期為由回旋加速器工作原理可知，交流電源的頻率與質(zhì)子回旋頻率相同，由周期T與頻率f的關(guān)系得設(shè)在t時(shí)間內(nèi)離開加速器的質(zhì)子數(shù)為N，則質(zhì)子束從回旋加速器輸出時(shí)的平均功率輸出時(shí)質(zhì)子的等效電流由上述各式得若以單個(gè)質(zhì)子為研究對(duì)象解答過程正確的同樣得分。（3）方法一設(shè)為同一盒中質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌道半徑的序數(shù)，相鄰的軌道半徑分別為、，在相應(yīng)軌道上質(zhì)子對(duì)應(yīng)的速度大小分別為、D1、D2之間的電壓為U，由動(dòng)能定理知由洛倫茲力充當(dāng)質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，知，則整理得因U、q、m、B均為定值，令由上式得相鄰軌道半徑、之差同理因?yàn)?，比較、得 說明隨軌道半徑r的增大，同一盒中相鄰軌道的半徑之差r減小。方法二：設(shè)為同一盒中質(zhì)子運(yùn)動(dòng)軌道半徑的序數(shù)，相鄰的軌道半徑分別為rk、，在相應(yīng)軌道上質(zhì)子對(duì)應(yīng)的速度大小分別為、，D1、D2之間的電壓為U。由洛化茲力充當(dāng)質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，知，故 由動(dòng)能定理知，質(zhì)子每加速一次，其動(dòng)能增量 以質(zhì)子在D2盒中運(yùn)動(dòng)為例，第k次進(jìn)入D2時(shí)，被電場(chǎng)加速次，速度大小為 同理，質(zhì)子第次進(jìn)入D2時(shí)，速度大小為綜合上述各式得整理得同理，對(duì)于相鄰軌道半徑、，整理后有由于，比較、得 說明隨軌道半徑r的增大，同一盒中相鄰軌道的半徑之差r減小。