廣東省各地2020-2021學(xué)年高二下期期末物理試題分類選編：解答題（word版含答案）

1、試卷第 =page 1 1頁(yè)，共 =sectionpages 3 3頁(yè)廣東省各地2020-2021學(xué)年高二下期期末物理試題分類選編：解答題學(xué)校:_姓名：_班級(jí)：_考號(hào)：_1（2021廣東高二期末）質(zhì)譜儀原理如圖所示，a為粒子加速器，電壓為，b為速度選擇器，磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，板間距離為，c為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。今有一質(zhì)量為m、電荷量為e的正粒子（不計(jì)重力），經(jīng)加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進(jìn)入分離器后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求：（1）粒子的速度v為多少；（2）速度選擇器的電壓為多少；（3）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R為多大。2（2021廣東茂名高二期末）在水平空間有一直角

2、坐標(biāo)系，如圖所示，在坐標(biāo)系的第一象限有場(chǎng)強(qiáng)大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿軸負(fù)方向。在第四象限有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在軸上坐標(biāo)為的點(diǎn)有一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子，以初速度，沿軸正方向射入電場(chǎng)。在軸上的點(diǎn)坐標(biāo)為。不考慮重力，其中。求：（1）粒子第一次經(jīng)過軸的坐標(biāo)（2）粒子第一次經(jīng)過軸的速度；（3）如果磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，要讓粒子經(jīng)過點(diǎn)，求的值。3（2021廣東茂名高二期末）如圖所示，傾斜的平行光滑導(dǎo)軌間的間距為，導(dǎo)軌與水平面的傾角為，在導(dǎo)軌間加有垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度為。在導(dǎo)軌頂端接有電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為的電源。質(zhì)量、電阻為的金屬桿靜止在導(dǎo)軌上，金屬桿與導(dǎo)軌垂直，（重力

3、加速度取，）求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；（2）電源的電動(dòng)勢(shì)。4（2021廣東化州市第一中學(xué)高二期末）ab、cd為間距d=1m的光滑傾斜金屬導(dǎo)軌，與水平面的夾角為=37，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，ac、bd間都連接有一個(gè)R=4的電阻，如圖所示?？臻g存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。將一根金屬棒放置在導(dǎo)軌上距ac為x0=0.5m處，金屬棒的質(zhì)量m=0.5kg，電阻r=1?，F(xiàn)閉合開關(guān)K將金屬棒由靜止釋放，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與ac平行且與導(dǎo)軌接觸良好。已知當(dāng)金屬棒從初始位置向下滑行x=2m到達(dá)MN處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，g取10m/s2。則：（）（1）開關(guān)處于閉合

4、狀態(tài)時(shí)金屬棒的穩(wěn)定速度是多少？（2）開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)金屬棒從釋放到運(yùn)動(dòng)至MN處的過程中，忽略電流變化引起的電磁輻射損失，連接在ac間的電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是多少？（結(jié)果保留兩位小數(shù)）（3）開關(guān)K斷開后，若將由靜止釋放金屬棒的時(shí)刻記作t=0，從此時(shí)刻開始，為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，可讓磁感應(yīng)強(qiáng)度按一定規(guī)律變化。試寫出磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的表達(dá)式。5（2021廣東廣州高二期末）如圖所示，兩平行導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角=37，導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=3V內(nèi)阻r=0.5的直流電源，兩導(dǎo)軌間的距離L=0.4m，在導(dǎo)軌所在空間內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)

5、把一個(gè)質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒的電阻R=1.0時(shí)，導(dǎo)體棒恰好剛要向上滑動(dòng)，假定滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）ab棒受到的安培力；（2）ab棒與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)。6（2021廣東化州市第一中學(xué)高二期末）如圖所示，在x0的區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；緊挨著y軸有一個(gè)平行的金屬板，板長(zhǎng)L，板間距d，兩板間電壓為U， 上極板帶正電，中線與x軸重合，兩個(gè)正粒子a和b先后以v0和2v0從極板左邊緣中間射入電場(chǎng)，速度方向沿x軸正方向。已知a進(jìn)入磁

6、場(chǎng)后，從坐標(biāo)原點(diǎn)O處射出磁場(chǎng)。a的比荷為k，b的比荷為2k，不計(jì)粒子的重力。粒子都不能打在極板上，求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度B的大??？（2）b粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后再次到達(dá)y軸時(shí)距離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離S。7（2021廣東化州市第一中學(xué)高二期末）如圖1所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=1000匝，線圈半徑a=0.2m，線圈的電阻r=1，在線圈的內(nèi)部半徑b=0.1m的圓形區(qū)域，有垂直紙面向外的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖2所示，線圈外接一個(gè)阻值R=4的電阻，連接處電阻不計(jì)（結(jié)果可以保留）。求：（1）前4s內(nèi)流過電阻R的電流大小I和方向；（2）前4s內(nèi)，AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；（3）0-6s 時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2。

7、8（2021廣東化州市第一中學(xué)高二期末）如圖所示，在y0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一帶正電的粒子以速度v0沿y 軸負(fù)方向從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，入射方向在xOy平面內(nèi)，再回到x軸的交點(diǎn)到O的距離為L(zhǎng)，求：（1）該粒子的比荷（2）如果粒子的入射方向與x軸正向的夾角為。則在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過程中與x 軸的最遠(yuǎn)距離d和帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t 9（2021廣東廣州大學(xué)附屬中學(xué)高二期末）半徑為 的光滑的圓形導(dǎo)體環(huán) 處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，其左側(cè)留有一小缺口 ，右側(cè)與磁場(chǎng)外的電路連接，如圖所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ，總阻值為、長(zhǎng)為、質(zhì)量為的金屬棒在恒力 的作用下從

8、位置由靜止沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過圓環(huán)圓心 時(shí)的速度為 ，外電路定值電阻阻值也為 ，其余電阻不計(jì)，電容器的電容為 。求：（1） 金屬棒經(jīng)過點(diǎn)時(shí)，金屬棒兩端的電勢(shì)差 ；（2） 金屬棒經(jīng)過點(diǎn)時(shí)，電容器的帶電量 ；（3） 從開始到金屬棒經(jīng)過點(diǎn)的過程中，金屬棒克服安培力做的功 。10（2021廣東惠州高二期末）如圖，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，定值電阻，滑動(dòng)變阻器右側(cè)并聯(lián)接入一平行板電容器，間的距離，電容器加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，一質(zhì)量為，帶電量為的小球以水平速度沿中軸線射入電容器中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到時(shí)，帶電小球恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。重力加速度，求：（1）電容器兩板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；（2）小

9、球的入射速度的大小；（3）若撤去磁場(chǎng)，已知上下兩極板長(zhǎng)為，求小球飛出極板時(shí)的豎直偏移量。11（2021廣東惠州高二期末）電磁炮是一種新型武器，下圖為簡(jiǎn)化后的原理圖，恒流源的電流通過金屬桿EF（裝有彈頭），兩平行金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿受磁場(chǎng)力推動(dòng)向右加速。設(shè)彈頭質(zhì)量（含金屬桿EF的質(zhì)量），軌道寬度，長(zhǎng)度，通過的電流大小恒為，彈頭從導(dǎo)軌最左端開始由靜止勻加速至最右端，達(dá)到的發(fā)射速度，重力加速度，（軌道摩擦不計(jì)），求：（1）彈頭在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）導(dǎo)軌間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（3）采取哪些措施能提高彈頭的發(fā)射速度。（至少提兩條）12（2021廣東肇慶高二期末）如圖甲所示

10、電路，定值電阻、小燈泡L與金屬圓線圈連成閉合回路，在金屬圓線圈區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直線圈所在平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。已知線圈匝數(shù)匝、半徑、總電阻，定值電阻，小燈泡電阻且阻值不隨溫度變化。取，求：（1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的大??；（2）內(nèi)流過小燈泡的電流方向和小燈泡消耗的電能。13（2021廣東深圳實(shí)驗(yàn)學(xué)校光明部高二期末）如圖直角坐標(biāo)系xOy中，在第一象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，大小為；在第三、第四象限內(nèi)分別有方向垂直于坐標(biāo)平面向里和向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從y軸上P點(diǎn)（0，h）以初速度v0垂直于y軸射

11、入電場(chǎng)，再經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)。粒子重力不計(jì)。求：（1）求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小和方向；（2）若使粒子能夠進(jìn)入第三象限，求第四象限內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。（3）若第四象限內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，第三象限內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，且第三、第四象限的磁場(chǎng)在處存在一條與x軸平行的磁場(chǎng)下邊界MN（圖中未畫出），求粒子第一次從第四象限垂直邊界MN飛出磁場(chǎng)時(shí)，L的取值。14（2021廣東深圳實(shí)驗(yàn)學(xué)校光明部高二期末）水平導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1m，導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌接觸良好且質(zhì)量m=2kg，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒ab電阻忽略不計(jì)；電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)阻r=4，定值電阻R=6；外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=6T，磁場(chǎng)方向與水平方向

12、成30角，導(dǎo)體棒ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度g=10m/s2。求：（1）導(dǎo)體棒ab受到的安培力大?。唬?）導(dǎo)體棒ab受到的摩擦力的大小。15（2021廣東肇慶高二期末）如圖甲所示，豎直放置的平行板電容器的兩個(gè)極板A、B分別開有小孔S1、S2，兩極板間存在加速電場(chǎng)，加速電壓。B板右側(cè)水平放置的平行板電容器M、N兩極板間距，板間存在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，其兩極板間所加電壓如圖乙所示，所加電壓周期T遠(yuǎn)大于粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。緊鄰極板M、N右端分別豎直放置兩個(gè)足夠大可吸收帶電粒子的光屏，光屏右側(cè)有范圍足夠大且垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。現(xiàn)有質(zhì)量，電荷量的大量帶正電的粒子（重力忽略不計(jì)），

13、從小孔S1無初速度地射入加速電場(chǎng)，經(jīng)加速后從小孔S2沿中央OO方向垂直偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)進(jìn)入M、N極板間，粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出后立即進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打在屏上，忽略粒子間的相互作用。（1）求帶電粒子從小孔S2射出時(shí)的速度大??；（2）已知當(dāng)M、N兩板間電壓時(shí)，粒子恰好從N極板邊緣射出，求偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板的最大長(zhǎng)度；（3）若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板的長(zhǎng)度，求帶電粒子射在屏上的區(qū)域長(zhǎng)度。16（2021廣東廣州高二期末）如圖所示，空間有三個(gè)圓心角均略大于的扇形、圍成的區(qū)域。內(nèi)為無場(chǎng)區(qū)，與之間存在輻射狀電場(chǎng)，與之間有扇環(huán)形恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外。電子以初動(dòng)能從圓上點(diǎn)沿方向進(jìn)入電場(chǎng)，電場(chǎng)可以反向，保證電子每次進(jìn)入電

14、場(chǎng)即被全程加速，已知與之間的電勢(shì)差為，的半徑為，的半徑為，電子的質(zhì)量為，電荷量為，不計(jì)電子重力，取。（1）電子被電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)，又從磁場(chǎng)返回電場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，圖中。求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（2）電子按（1）中的運(yùn)動(dòng)返回電場(chǎng)，從O點(diǎn)離開扇形區(qū)域，求電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（3）如果a與b之間的電場(chǎng)不變，電子沿PQ方向進(jìn)入磁場(chǎng)，要保證電子不與磁場(chǎng)邊界c相碰，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件。17（2021廣東茂名高二期末）如圖所示，在無限長(zhǎng)的豎直邊界和間，上、下部分分別充滿方向垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，上部分區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，為上、下磁場(chǎng)的水平分界線，質(zhì)量為m、帶電荷量為的粒子從邊界上與O點(diǎn)相距

15、為a的P點(diǎn)垂直于邊界射入上方磁場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)上的Q點(diǎn)第一次進(jìn)入下方磁場(chǎng)區(qū)域，Q點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為，不考慮粒子重力。（1）求粒子射入時(shí)的速度大??；（2）要使粒子不從邊界飛出，求下方磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件；（3）若下方區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度，粒子最終垂直邊界飛出，求邊界與間的距離L與a的關(guān)系。18（2021廣東惠州高二期末）如圖所示裝置中，區(qū)域和中分別有豎直向上和水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為E和；區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶負(fù)電粒子（不計(jì)重力）從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度水平射入電場(chǎng)，經(jīng)水平分界線上的A點(diǎn)與成60角射入?yún)^(qū)域的磁場(chǎng)，并垂直

16、豎直邊界進(jìn)入?yún)^(qū)域的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.求：（1）粒子在區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑；（2）O、M間的距離；（3）粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次通過邊界所經(jīng)歷的時(shí)間。19（2021廣東金山中學(xué)高二期末）真空區(qū)域有寬度為L(zhǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向如圖所示，MN、PQ是磁場(chǎng)的邊界，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子（不計(jì)重力）沿著與MN夾角為的方向垂直射入磁場(chǎng)中，剛好沒能從PQ邊界射出磁場(chǎng)。求：（1）粒子射入磁場(chǎng)的速度大小；（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 20（2021廣東惠州高二期末）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的

17、勻強(qiáng)磁場(chǎng).金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的直流電源.現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為的導(dǎo)體棒放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的導(dǎo)體棒的電阻，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10，。求：（1）導(dǎo)體棒中電流的大?。唬?）導(dǎo)體棒受到的安培力大小及方向；（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小及方向。21（2021廣東陽(yáng)江高二期末）如圖所示，足夠長(zhǎng)的豎直放置的“”形光滑導(dǎo)軌的間距L=0.2m，導(dǎo)軌上端接一阻值R1=0.4的定值電阻，一電阻R2=0.1的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T，方向與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)將ab由靜止釋放，最終導(dǎo)體棒以大小

18、v=20m/s的速度勻速下滑。導(dǎo)軌電阻及空氣阻力均不計(jì)，取重力加速度大小g=10m/s2，求：（1）當(dāng)導(dǎo)體棒ab勻速下滑時(shí)，回路中通過的電流I；（2）導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m。22（2021廣東廣州高二期末）如圖所示，在坐標(biāo)平面內(nèi)的第一象限中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直坐標(biāo)平面向里。一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正粒子，從x軸上的M點(diǎn)以初速度沿與x軸正方向成角射入第一象限中，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，之后恰好垂直y軸射出第一象限，已知長(zhǎng)為L(zhǎng)，不計(jì)粒子重力。求：（1）粒子運(yùn)動(dòng)的半徑大小；（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。答案第 = page 3 3頁(yè)，共 = sectionpages 1 1頁(yè)答案第 = page 1 1頁(yè)，共 = sectionpages 2 2頁(yè)參考答案：1（1）；（2）；（3）2（1）；（2），方向與軸正方向的夾角為斜向下；3（1）垂直導(dǎo)軌平面向下；（2）4（1）1m/s；（2）1.92J；（3）5（1）0.4N；（2）0.56（1）；（2）7（1），向下；（2）；（3）8（1）；（2），9（1）；