高二物理寒假作業(yè)《電場、磁場》篇

1、8/8高二物理寒假作業(yè)?電場、磁場?篇千里之行始于足下 ,要想學(xué)得好只能腳踏實地 ,認真練習(xí) ,小編準(zhǔn)備了高二物理寒假作業(yè) ,具體請看以下內(nèi)容。一、選擇題(此題共6道小題)1.一個負電荷由A點射入電場 ,只在電場力作用下減速運動到B點 ,由此可知()A. 電場力對電荷做正功 B. 電荷的電勢能越來越小 C. 電場力對電荷做負功 D. 電荷的電勢能和動能的總量在減小 2.用塑料梳子梳頭時 ,塑料梳子和頭發(fā)都會帶電 ,其原因是()A. 摩擦創(chuàng)造了電荷 B. 靜電感應(yīng)創(chuàng)造了電荷 C. 電子在梳子和頭發(fā)之間發(fā)生了轉(zhuǎn)移 D. 質(zhì)子在梳子和頭發(fā)之間發(fā)生了轉(zhuǎn)移 3.電場線分布如下圖 ,電場中a ,b兩點的電

2、場強度大小分別為Ea和Eb ,電勢分別為a和b ,那么()A. EaEb ,b B. EaEb ,b C. EaA. 小球的機械能與彈簧的彈性勢能之和保持不變B. 小球重力勢能的減少量等于小球電勢能的增加C. 彈簧彈性勢能的減少量等于小球動能的增加量?D. 小球動能的增加量等于電場力和重力做功的代數(shù)和5.如下圖 ,以O(shè)點為圓心 ,以R=0.20m為半徑的圓與坐標(biāo)軸交點分別為a、b、c、d ,該圓所在平面內(nèi)有一勻強電場 ,場強方向與x軸正方向成=60角 ,a、b、c 三點的電勢分別為V、4V、V ,那么以下說法正確的選項是()A. 該勻強電場的場強E=40V/m B. 該勻強電場的場強E=80V

3、/m C. d點的電勢為V D. d點的電勢為4V二、實驗題(此題共2道小題) 7.美國物理學(xué)家密立根通過如下圖的實驗裝置 ,最先測出了電子的電荷量 ,被稱為密立根油滴實驗。如圖 ,兩塊水平放置的金屬板A、B分別與電源的正負極相連接 ,板間產(chǎn)生勻強電場 ,方向豎直向下 ,圖中油滴由于帶負電懸浮在兩板間保持靜止。(1)假設(shè)要測出該油滴的電荷量 ,需要測出的物理量有_。A.油滴質(zhì)量m? B.兩板間的電壓UC.兩板間的距離d? D.兩板的長度L(2)用所選擇的物理量表示出該油滴的電荷量q=_(重力加速度為g)(3)在進行了幾百次的測量以后 ,密立根發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量雖不同 ,但都是某個最小電荷量的

4、整數(shù)倍 ,這個最小電荷量被認為是元電荷 ,其值為e=_C。8.如下圖 ,水平放置的平行板電容器 ,原來AB兩板不帶電 ,B極板接地 ,它的極板長L= 0.1m ,兩板間距離d = 0.4 cm ,現(xiàn)有一微粒質(zhì)量m=2.010-6kg ,帶電量q=+1.010-8C ,以一定初速度從兩板中央平行于極板射入 ,由于重力作用微粒恰好能落到A板上中點O處 ,取g=10m/s2.試求：(1)帶電粒子入射初速度的大小;(2)現(xiàn)使電容器帶上電荷 ,使帶電微粒能從平行板電容器的右側(cè)射出 ,那么帶電后A板的電勢范圍為多少?三、計算題(此題共3道小題) 9.如下圖 ,等邊三角形AQC的邊長為2L ,P、D分別為A

5、Q、AC的中點.水平線QC以下是向左的勻強電場 ,區(qū)域(梯形PQCD)內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場 ,磁感應(yīng)強度大小為B0;區(qū)域(三角形APD)內(nèi)的磁場方向垂直紙面向里 ,區(qū)域(虛線PD之上、三角形APD以外)的磁場與區(qū)域內(nèi)大小相等、方向相反.帶正電的粒子從Q點正下方、距離Q點為L的O點以某一速度射入電場 ,在電場作用下以速度v0垂直QC到達該邊中點N ,經(jīng)區(qū)域再從P點垂直AQ射入?yún)^(qū)域(粒子重力忽略不計)(1)求該粒子的比荷;(2)求該粒子從O點運動到N點的時間t1和勻強電場的電場強度E;(3)假設(shè)區(qū)域和區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度大小為3B0 ,那么粒子經(jīng)過一系列運動后會返回至O點 ,求粒子從N點出

6、發(fā)再回到N點的運動過程所需的時間t.10.如圖 ,坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi) ,第一象限內(nèi)分布勻強磁場 ,磁感應(yīng)強度大小為B ,方向垂直紙面向外;第二象限內(nèi)分布著沿x軸正方向的水平勻強電場 ,場強大小 ,質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從A點由靜止釋放 ,A點坐標(biāo)為(L ,) ,在靜電力的作用下以一定速度進入磁場 ,最后落在x軸上的P點.不計粒子的重力.求：(1)帶電粒子進入磁場時速度v的大小.(2)P點與O點之間的距離.11.如圖甲所示 ,水平軌道光滑 ,小球質(zhì)量為m ,帶電荷量為+q ,可看做質(zhì)點 ,空問存在不斷變化的電場和磁場 ,磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示 ,磁感應(yīng)強度的大小B=

7、 ,方向垂直紙面向里.電場強度在第1s、3s、5s、內(nèi)方向水平向右 ,大小為E= ,在第2s、4s、6s、內(nèi)方向豎直向上 ,大小也為E=.小球從零時刻開始在A點由靜止釋放 ,求：(l)t=l.5s時 ,小球與A點的直線距離大小;(2)在A點前方軌道正上方高度為h=位置有圓環(huán)水平放置 ,假設(shè)帶電小球恰好可以從圓環(huán)中心豎直穿過 ,求圓環(huán)中心與A點的水平距離大小.試卷答案1.解：因只在電場力作用下減速運動到B點 ,那么電場力做負功 ,電勢能增加 ,動能減小 ,總能量守恒 ,那么C正確應(yīng)選：C2.解：用塑料梳子梳頭發(fā)時 ,塑料梳子與頭發(fā)相互摩擦 ,發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移 ,從而使梳子和頭發(fā)分別帶上異種電荷

8、,而互相吸引;應(yīng)選：C3.解：根據(jù)電場線疏密表示電場強度大小 ,Ea應(yīng)選C4.： 解：A、由于有電場做功 ,故小球的機械能不守恒 ,小球的機械能與彈簧的彈性勢能之和是改變的 ,故A錯誤.B、由題意 ,小球受到的電場力等于重力.在小球運動的過程中 ,電場力做功等于重力做功 ,小球從M運動到N過程中 ,出現(xiàn)的是重力勢能減小轉(zhuǎn)化為電勢能和動能 ,故B錯誤;C、釋放后小球從M運動到N過程中 ,彈性勢能并沒變 ,一直是0 ,故C錯誤.D、由動能定律可得重力和電場力做功 ,小球動能增加 ,小球動能的增加量等于電場力和重力做功的代數(shù)和 ,故D正確.應(yīng)選：D.5.解：由題意得 ,a、c間的電勢差為：Uac=a

9、c=4V(4V)=8V;a、c兩點沿電場強度方向的距離為：d=2Rsin=20.2故該勻強電場的場強：E=V/m=40V/m;根據(jù)勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系式U=Ed ,相等距離 ,電勢差相等 ,因為a=4V ,c=4V ,可知 ,O點電勢為0 ,而dO=Oa ,那么a、O間的電勢差等于O、a間的電勢差 ,可知 ,d點的電勢為4V ,故ABC錯誤 ,D正確;應(yīng)選：D.6.解7.(1)ABC。(2)。(3)1.610-19 C8.：(1)電容器不帶電時 ,微粒做平拋運動 ,設(shè)初速度為v0 ,那么有： , ,聯(lián)立兩式得： ,代入數(shù)據(jù)得：v0=2.5m/s。(4分)(2)假設(shè)使微粒能從電容器右

10、側(cè)射出 ,那么要求A板的電勢大于0 ,且B板接地電勢等于0 ,那么有 ,A板電勢最小時 ,微粒剛好從A板右側(cè)邊緣射出 ,那么有： , ,且： ,聯(lián)立以上各式 V。(3分)A板電勢最大時 ,微粒剛好從B板右側(cè)邊緣射出 ,那么有： ,且有a2=a1 ,代入數(shù)據(jù)解得： V ,綜上可得：6V10V。(3分)9.解：(1)由題意可知 ,粒子在區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運動 ,軌道半徑為：r1=L;由牛頓第二定律和洛倫茲力表達式得到：qvB=m解得：(2)粒子從O點到N點過程中 ,豎直向上做速度為v0的勻速直線運動 ,那么：t1=水平向右做末速度為零的勻減速直線運動 ,那么：L=由牛頓第二定律得：QE=ma解得：E

11、=2B0v0;(3)帶電粒子在區(qū)域和區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運動 ,同理由牛頓第二定律和洛倫茲力表達式可得：r2=粒子從N點出發(fā)再回到N點的運動軌跡如下圖：在區(qū)域中勻速圓周運動周期：T1=;在區(qū)域中運動的時間：t2=在區(qū)域和區(qū)域中勻速圓周運動周期：T2=;在區(qū)域和區(qū)域中運動時間：t2=;所以t=t2+t3=;答：(1)該粒子的比荷為;(2)該粒子從O點運動到N點的時間為 ,勻強電場的電場強度E為2B0v0;(3)粒子從N點出發(fā)再回到N點的運動過程所需的時間t為.10.解：(1)設(shè)粒子進入磁場的速度為v ,由動能定理得qEL=mv2又E=解得：v=(2)粒子在磁場中做勻速圓周運動 ,設(shè)半徑為R.由qvB

12、=m解得：R= ,設(shè)圓心為C點 ,那么CP=R= ,OC=LR=L在直角三角形COP中 ,有勾股定理的OP=L.答：(1)帶電粒子進入磁場時速度v的大小為.(2)P點與O點之間的距離為L.11.解：(1)在第1s內(nèi) ,小球向右做初速度為零的勻加速直線運動 ,1s末的速度：v1=at=t=1=g ,1s內(nèi)的位移：x1=at2=t2=12=g ,在第內(nèi)s內(nèi) ,小球受到的重力mg與電場力F=qE=mg ,大小相等、方向相反 ,合力為零 ,小球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動 ,由牛頓第二定律得：qv1B=m ,解得：r1= m ,小球做圓周運動的周期：T=1s ,t=1.5s時 ,小球做圓周運動到達最

13、高點 ,距水平面的高度為2r1 ,小球與A點間的距離：s= ,解得：s= m;(2)第3s內(nèi)小球向右做勻加速直線運動 ,加速度：a=g ,第3s末 ,速度：v2=v1+at=2g ,x2=v1t+at2=g ,在第4s內(nèi) ,重力與電場力平衡 ,小球做勻速圓周運動 ,周期：T=1s ,軌道半徑：r2=2= ,由此可知 ,在奇數(shù)秒內(nèi)小球向右做勻加速直線運動 ,在偶數(shù)秒內(nèi)小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動 ,在圓軌道最低點 ,小球的速度：v1=g ,v2=2g ,v3=3g圓的軌道半徑為：r1= ,r2=2 ,r3=3?在奇數(shù)秒內(nèi)的位移：x1= ,x2= ,x3=?帶電小球恰好可以從圓環(huán)中心豎直穿過 ,那么