莞中高二物理寒假作業(yè)參考答案

1、莞中高二物理寒假作業(yè)參考答案（2012.01.14） 答案整理：李新山 一選擇題題號(hào)123456789101112選項(xiàng)CCDACCADACCBDCDA題號(hào)1314151617181920212223選項(xiàng)DADBABDADCCDBCBC部分選擇題解析：1、電荷間相互吸引，移開(kāi)過(guò)程電場(chǎng)力做負(fù)功。2、電荷性質(zhì)不明、只受電場(chǎng)力且做負(fù)功。電勢(shì)能增加、動(dòng)能減少。動(dòng)能電勢(shì)能之和不變。3、因粒子在A、B兩點(diǎn)速度為零，粒子一定是先加速后減速運(yùn)動(dòng)，即先是重力大于電場(chǎng)力，后重力小于電場(chǎng)力，電場(chǎng)力大小變化，不可能做勻變速運(yùn)動(dòng)。電荷正負(fù)不明，電勢(shì)的高低無(wú)法判斷，但運(yùn)動(dòng)過(guò)程電場(chǎng)力做負(fù)功，重力做正功，動(dòng)能無(wú)變化，所以重力勢(shì)

2、能的減少等于電勢(shì)能的增加。4、電荷無(wú)初速度，電場(chǎng)力、重力是恒力，電荷沿合力方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。5、因在M、N兩點(diǎn)放入的是等量異種電荷，根據(jù)等量異種電荷形成的電場(chǎng)線對(duì)稱(chēng)等特點(diǎn)，中垂線上場(chǎng)強(qiáng)與之垂直，移動(dòng)電荷不做功。（場(chǎng)強(qiáng)的相同，要注意方向）6、電容器上電壓等于滑線變阻器兩端電壓，上板帶正電。當(dāng)滑動(dòng)頭向上移，電壓增大，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，電容器充電。當(dāng)S斷開(kāi)，電容器通過(guò)滑動(dòng)變阻器形成回路放電有電流形成。7、小球由A運(yùn)動(dòng)到B，根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)特點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)小球不做功，機(jī)械能守恒。在B點(diǎn)對(duì)細(xì)管無(wú)壓力，由牛頓第二定律：，解聯(lián)立方程得C選項(xiàng)。8、由力的平衡和左手定則判定。9、液滴受力平衡，有 ，因液滴帶電量是元

3、電荷的整數(shù)倍。故選擇BD。（液滴帶1個(gè)、2個(gè)元電荷）10、當(dāng)cd以初速度向右切割磁感線產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较螂娏鳎琧d桿受磁場(chǎng)力向右做減速運(yùn)動(dòng)；ab受磁場(chǎng)力向右做加速運(yùn)動(dòng)，因二者速度差逐漸變小，回路中的電流變小。當(dāng)二者速度相同時(shí)，回路的面積不再變化，也就不再有電流，二者所受磁場(chǎng)力消失，二者以相同速度做勻速運(yùn)動(dòng)。11、當(dāng)dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较螂娏?；離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，ab邊切割磁感線產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较螂娏?。因dc邊進(jìn)入過(guò)程、dc離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程都有電流產(chǎn)生，有機(jī)械能損失。故速度大小不會(huì)相等。最后線框只在磁場(chǎng)內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)，不在有磁通量變化，即無(wú)電流產(chǎn)生、無(wú)機(jī)械能損失。12、由楞次定律判斷出a板帶正電（電流在電源內(nèi)部

4、由高電勢(shì)到低電勢(shì)）。由法拉第感應(yīng)定律 ()13、由B-t圖，恒定，即回路中的電流恒定，順時(shí)針?lè)较?。在時(shí)間內(nèi)，ab、cd兩金屬桿受力向左、右（阻礙磁通量變化：有增大面積的趨勢(shì)）。大小變小最后為0.（因磁場(chǎng)在減弱）。在時(shí)間段磁場(chǎng)增強(qiáng)。有阻礙磁通量變化：有減小面積的趨勢(shì)）。（題目中D選項(xiàng)和圖中有誤：改為：D由t0到2t0時(shí)間內(nèi)兩桿靠近，細(xì)線中的張力消失14、ab向右勻速，切割磁感線，電流方向由a到b，由力的平衡：，cd桿下滑過(guò)程勻速，速度與磁場(chǎng)平行。受磁場(chǎng)力向右，豎直方向摩擦力與重力平衡，即，15、不管從何方向拉出線圈，磁通量都是減小，產(chǎn)生的電流放一樣，順時(shí)針?lè)较?。切割磁感線的有效長(zhǎng)度在變化（先大后

5、?。?，所以電流先變大后變小。16、由楞次定律判定。左右17、在南半球，地磁場(chǎng)的一個(gè)分量垂直地面向上，如右示意圖，飛機(jī)無(wú)論水平向那個(gè)方向飛行，切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，由右手定則可判定右端電勢(shì)高（四指指向高電勢(shì)）18、桿勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，三力做功：拉力做正功，重力、安培力做負(fù)功。合力功為零。拉力功，一部分轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，另一部分通過(guò)安培力做負(fù)功轉(zhuǎn)化為熱能。19、轉(zhuǎn)盤(pán)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每個(gè)半徑切割磁感線，由右手定則，電流方向由中心沿半徑指向外，即從B流出。要使其通電沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由左手定則，在磁場(chǎng)中的半徑電流方向由邊緣指向中心，即B接電源正極。20、小球由斜面上釋放到圓軌道最高點(diǎn)，洛倫茲力不做功，機(jī)械能守

6、恒。在最高點(diǎn)，帶正電小球受洛倫茲力向下，剛好到最高點(diǎn)時(shí)：，帶負(fù)電的小球：，由此可判斷出，剛好到最高點(diǎn)，帶正電小球在最高點(diǎn)需要最大的速度，即起始下滑的高度最大，負(fù)電荷的速度最小。bOaxyv0v0600O1O260021、本題重點(diǎn)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)圓心的確定，難點(diǎn)是幾何知識(shí)的運(yùn)用。圓心的確定：做弦ab（既是圓周運(yùn)動(dòng)的弦，又是磁場(chǎng)區(qū)域的弦）的垂直平分線，與y軸的交點(diǎn)O1為圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，圓心角與速度偏轉(zhuǎn)角相等，為600，三角形為等邊三角形，因?yàn)橹苯侨?，所以ab為磁場(chǎng)區(qū)域的直徑（直徑上的圓周角等于900），與圓周運(yùn)動(dòng)的直徑相等。根據(jù)幾何知識(shí)：可得半徑，運(yùn)動(dòng)時(shí)間，可求解對(duì)應(yīng)選項(xiàng)。22、兩點(diǎn)間有電壓時(shí)，之

7、間應(yīng)是短路（前提條件：如圖兩電壓表示數(shù)同，且無(wú)電流）V1V2L2L123、實(shí)物圖對(duì)應(yīng)的電路圖：當(dāng)滑動(dòng)頭向左滑動(dòng)時(shí)，總電阻減小，總電流增大，L2變亮，V2示數(shù)變大，電源內(nèi)壓增大，外壓減小，即V1示數(shù)減小。L1與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)電阻減小，分壓減小，L1變暗。二、計(jì)算題EROmq24如圖所示，一個(gè)半徑為R的絕緣光滑半圓環(huán)，豎直放在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向豎直向下在環(huán)壁邊緣處有一質(zhì)量為m，帶有正電荷q的小球，由靜止開(kāi)始下滑，求小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)底的壓力解：小球由起點(diǎn)到最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理：小球在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律： 解以上方程式得小球受到的支持力：由牛頓第三定律，在最低點(diǎn)小球?qū)Νh(huán)的壓力：，方向

8、向下。vCD300yv1v2v125一個(gè)初速度為零的電子通過(guò)電壓為4500V的電場(chǎng)加速后，從C點(diǎn)沿水平方向垂直飛入場(chǎng)強(qiáng)為1.5×105V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，到達(dá)該電場(chǎng)中另一點(diǎn)D時(shí)，電子的速度方向與場(chǎng)強(qiáng)方向的夾角正好是120°，如圖所示，求C、D兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離。解：由動(dòng)能定理：在D點(diǎn)，由速度的分解關(guān)系有：在豎直方向，電子做初速為零的勻加速，有： 解以上聯(lián)立方程式得： （E=1.5×105V/m）26如圖所示，A、B為不帶電平行金屬板，間距為d，構(gòu)成的電容器電容為C質(zhì)量為m、電量為q的帶電液滴一滴一滴由A板小孔上方距A板高h(yuǎn)處以v0初速射向B板液滴到達(dá)B板后，把電

9、荷全部轉(zhuǎn)移在B板上求到達(dá)B板上的液滴數(shù)目最多不能超過(guò)多少？解：過(guò)程分析：隨帶電油滴落在B板上，電量積累過(guò)程，A板通過(guò)接地會(huì)帶上與B等量異種電荷，AB之間形成電場(chǎng)，使油滴做減速運(yùn)動(dòng)，知道其中一滴剛好到達(dá)B板速度為零。hd設(shè)其中一點(diǎn)到達(dá)B板時(shí)速度剛好為零。由動(dòng)能定理：設(shè)此時(shí)電容器上積累的電量為Q，則有：設(shè)滴上B板的滴數(shù)為n，則有：解以上方程組得，滴上B板的滴數(shù)不能超過(guò)：27如圖所示，有位于豎直平面上的半徑為R的圓形光滑絕緣軌道，其上半部分處于豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，下半部分處于水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中；質(zhì)量為m，帶正電為q的小球，從軌道的水平直徑的M端由靜止釋放，若小球在某一次通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌

10、道的壓力為零，求：（1）磁感強(qiáng)度B的大小。（2）小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的最大壓力。（3）若要小球在圓形軌道內(nèi)作完整的圓周運(yùn)動(dòng)，小球從軌道的水平直徑的M端下滑的最小速度。EBMN解：(1)小球由M到最低點(diǎn)，機(jī)械能守恒：在最低點(diǎn)對(duì)軌道壓力為零，由牛頓第二定律：解得：(2)當(dāng)小球由N點(diǎn)返回到最低點(diǎn)向左時(shí)壓力最大，有：解得：（3）小球剛好上升到最高點(diǎn)，對(duì)軌道壓力位零，由牛頓第二定律：設(shè)在M的初速度為，小球由M到最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理：解得28如圖所示，用質(zhì)量為m、電阻為R的均勻?qū)Ь€做成邊長(zhǎng)為l的單匝正方形線框MNPQ，線框每一邊的電阻都相等。將線框置于光滑絕緣的水平面上。在線框的右側(cè)存在豎直方向的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

11、磁場(chǎng)邊界間的距離為2l，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在垂直MN邊的水平拉力作用下，線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線框平面水平，且MN邊與磁場(chǎng)的邊界平行。求(1）線框MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框中感應(yīng)電流的大?。?2）線框MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，M、N兩點(diǎn)間的電壓UMN；(3）在線框從MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到PQ邊剛穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，水平拉力對(duì)線框所做的功W。解：BMNQPvl2l（1）進(jìn)入時(shí)電動(dòng)勢(shì) 電流,逆時(shí)針?lè)较颍?）M、N兩點(diǎn)間電壓（3）線框通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程拉力做功29在以坐標(biāo)原點(diǎn) O為圓心、半徑為 r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示 一個(gè)不計(jì)重力的帶

12、電粒子從磁場(chǎng)邊界與 x軸的交點(diǎn) A處以速度 v沿x方向射入磁場(chǎng)，恰好從磁場(chǎng)邊界與 y軸的交點(diǎn) C處沿+y方向飛出 （1）請(qǐng)判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷 vyxOBAO1R1R1R2R2O2（2）若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?B0 ，該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場(chǎng)，但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了 60°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度 B0多大？此次粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間 t是多少？解：(1)如圖，圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為O1，圓周運(yùn)動(dòng)半徑由牛頓第二定律： ，解得：（2）速度偏轉(zhuǎn)角為600，由圖和幾何知識(shí)求出半徑，解得，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間30如圖所示，一輕繩繞

13、過(guò)兩輕質(zhì)滑輪，兩端分別連接著矩形導(dǎo)線框A1和石塊A2，線框A1的ab邊長(zhǎng)l11 m，bc邊長(zhǎng)l20.6 m，電阻R0.1 ，質(zhì)量m0.5 kg，石塊A2的質(zhì)量M2 kg，兩水平平行虛線ef、gh之間存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T，如果線框從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)最初一段時(shí)間是勻速的，ef和gh的距離s>l2(取g10 m/s2)問(wèn)：(1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前石塊A2的加速度a為多大？(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v為多大？(3)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，ab邊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到gh線的過(guò)程中，其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)如何？A2A1abcdghefl2l1s解：（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)前，由牛頓第二定律：帶入數(shù)據(jù)解得加速度（2）勻速時(shí)，對(duì)線框由力的平衡： 解得在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)速度大小（3）線框全部在磁場(chǎng)時(shí)，無(wú)電流，做加速度的勻加速運(yùn)動(dòng)。ABDCv60031右圖示，一質(zhì)量為m帶電量為q的正粒子在D處沿著圖示方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，此磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，結(jié)果粒子正好從離A點(diǎn)距離為d的小孔C沿垂直于AC的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，此電場(chǎng)方向與AC平行且向上，最后粒子打在B點(diǎn)，而B(niǎo)離A點(diǎn)距離為2d（AB垂直AC）。不計(jì)粒子的重力，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡始終在紙面內(nèi)。(本題已