高二物理寒假作業(yè)五套(31含答案)高中教育

1/1高二物理寒假作業(yè)五套(3-1含答案)-高中教育

高二物理寒假作業(yè)（1）

1．如圖所示，三個完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的

三個頂點上，a和c帶正電，b帶負電，a的電量比b的電量小.

已知c受到a和b的靜電力的合力可以用圖中四條有向線段中的

F一條來表示，它應是（）A．F1B．F2C．F3D．F4

F

2．在某一電場中的a、b、c、d四個點上，分別引入檢驗電荷并改

變其電量，測得檢驗電荷所受電場力跟檢驗電荷電量的函數(shù)關系圖象如圖所示，這四個點的上述圖線分別用a、b、c、d標出.那么下列說法中正確的是（）

A．該電場是勻強電場B．這四點的場強大小關系是EdEaEbEcC．這四點的場強大小關系是EaEbEcEd

D．這四點的場強大小關系是EbEaEdEc

3．如圖所示，光滑、絕緣的水平面上有兩個帶異號電荷的小球a和b，在方向水平向右的勻強電場中向右做勻加速直線運動，并且在運動中二者保持相對靜止.設小球a的帶電量大小為q1，小球b的帶電量大小為q2，那么下列推斷中正確的是（）A．小球a帶負電，小球b帶正電，且q1q2B．小球a帶負電，小球b帶正電，且q1q2C．小球a帶正電，小球b帶負電，且q1q2D．小球a帶正電，小球b帶負電，且q1q2

4．如圖所示的四條曲線表示某電場的等勢面，其中標有0的等勢面的電勢為零，相鄰等勢面之間的電勢差相等.一個帶正電的粒子只在電場力作用下運動，經(jīng)過a、b兩點時的動能分別是26eV、5eV，當此粒子經(jīng)過另一點c時，其電勢能為8eV，它此時的動能應為A．8eVB．13eVC．20eVD．34eV

5．一電子只受電場力作用，在下述的哪種電場中，只要電子速度大小適當，電子既可以沿某一條電場線運動，也可能沿某個等勢面

運動（）

A．帶等電量異種電荷的兩塊平行金屬板間形成的勻強電場

B．帶負電的孤立點電荷激發(fā)的電場C．帶正電的孤立點電荷激發(fā)的電場D．等電量的異種點電荷激發(fā)的電場

6．在靜電場中，將一個電子從M點移到N點，電場力做了正功.則（）A．電場強度的方向肯定由M點指向N點B．電場強度的方向肯定由N點指向M點

C．電子在M點的電勢能肯定比它在N點的電勢能大D．電子在N點的電勢能肯定比它在M點的電勢能大

7．在電場強度大小為E的勻強電場中，將一個質(zhì)量為m、電量為q的小球由靜止開頭釋放，它沿與豎直方向成角的直線做斜向下勻加速運動.下列關于對帶電小球的電勢能E1和機械能E2的變化狀況的推斷中，正確的是（）A．若sin

qEqE，則E1削減，E2增加B．若sin=，則E1和E2都不變mgmgqEqE，則E1增加，E2削減D.若tan=，則E1和E2都增加mgmg

C．若sin

8．如圖所示，一根內(nèi)徑光滑的絕緣細圓管彎成半圓形，固定在豎直面內(nèi)，A、C兩管口與圓心O在同一水平線上，O點固定著一個帶正電點電荷Q.現(xiàn)將一個質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負電的小球（其直徑略小于細管內(nèi)徑）自A端由靜止釋放，當它運動到最低點B時，對管壁恰好無壓力.則點電荷Q在細管軸線處的電場強度E的大小為（）

A．E

mg2mg3mg4mgB．EC．ED．E

9．一種測壓力的電容式傳感器如圖所示，A為固定電極，可動電極B的兩端固定，當待測壓力加在可動電極上時，可動電極發(fā)生形變，從而轉(zhuǎn)變了電容器的電容.現(xiàn)將此電容式傳感器與零刻度在中心的靈敏電流表和電源串聯(lián)成閉合電路，已知電流從電流表正接線柱流入時其指針向右偏轉(zhuǎn).當待測壓力增大時，有下列推斷：

①電容器的電容減?、陔娙萜鞯碾娏吭黾?/p>

③電流表指針向左偏轉(zhuǎn)④電流表指針向右偏轉(zhuǎn)其中正確的是（）

A．①④B.②③C.①③D.②④

10．在光滑的水平面上，有一邊長為l的正方形區(qū)域，該區(qū)域存在勻強電場，場強方向與正方形的一邊平行，場強大小為E.一個質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，從某一邊的中點以垂直于該邊的水平初速度v0射入正方形區(qū)域，當它再次運動到正方形區(qū)域邊緣時，它具有的動能不行能的是

A．

1212112212mv0B．mv0qElC．mv0qElD．mv0qEl222232

11．兩個質(zhì)量相同的小球A、B之間用細線連接，再用一根細線將小球A懸掛在天花板上，如圖所示，此時上、下兩根細線中的拉力分別為TA、TB.現(xiàn)給兩小球帶上同種電荷，這時上、下兩根細線中的拉力分別為TA、TB.則下列關系式中正確的是（）

A．TA=TA，TBTBB．TA=TA，TBTBC．TATA，TBTBD．TATA，TBTB

12．同始終線上有A、B、C、D四個點，且AB=BC=CD.在A、D兩點固定的點電荷的電量分別為+Q、+2Q，如圖所示.若將一檢驗電荷+q從B點沿該直線移到C點，則（）A．電場力始終做負功B．電場力始終做正功

C．電場力先做負功后做正功D．電場力先做正功后做負功

13．一個質(zhì)量為4.01015kg、電量為2.0109C帶正電的粒子，以4.0104m/s的速度垂直于電場方向從a點進入勻強電場區(qū)域，從b點離開電場區(qū)域，離開電場時的速度為5.0104m/s.由此可知，a、b兩點之間的電勢差UabV；粒子從b點離開電場時沿電場方向的分速度大小大小是②m/s.

14．在與x軸平行的勻強電場中，一個質(zhì)量為2.5103kg、電量為1.0104C的小球在光滑的水平面上沿x軸做直線運動，其位移與時間的關系是：x=0.16t0.02t2，式中x的單位為m，t的單位為s.則從開頭運動到5s末，小球通過的路程是③m.；小球克服電場力所做的功為④J.

15．在水平放置的光滑絕緣板上方區(qū)域存在勻強電場，場強大小為E，方向水平向右.O是與絕緣板垂直的固定軸，軸上拴一根絕緣細線，細線的另一端系一個質(zhì)量為m、電量為q的小球.小球靜止時，絕緣細線與電場線平行，小

球中心到O軸的距離為l.今給小球一個沿板面并且與E的方向垂直的初速度v0，若v0很小，則小球

第一次回到平衡位置所需要的時間是⑤.

16．如圖所示，平行金屬板A和B水平放置，兩板間距離為d，所加電壓為U（A帶正電，B帶負電）.一個質(zhì)量為m、電量為q的帶負電的小球用絲線懸掛在A板上，組成一個擺長為l的單擺，原來靜止于圖中實線位置（懸線豎直）.今將單擺擺線拉至與豎直線成60夾角的位置（圖中虛線位置）由靜止釋放，則它擺到懸線與豎直線重合的位置時，小球的動能為⑥J.

17.如圖所示的勻強電場中，有a、b、c三點，ab=5cm，bc=12cm，ab與電場線平行，bc

與電場線成60夾角.一個電量為q=4108C的正電荷從a點移到b點過程中，電場力做

功W1=1.2107J.求：（1）勻強電場的場強E=？

（2）將電荷q從b點移到c點電場力做的功W2=？（3）a、c兩點間的電勢差Uac=？

18．如圖所示，在高為H=2.5m的光滑、絕緣的水平平臺邊緣處，木塊B處于靜止狀態(tài)，另

一個帶電的物塊A以v0=10m/s的速度向B運動，與B碰撞后結為一體（電量不損失）并滑出平臺，落到水平地面上，落地點距平臺邊緣的水平距離L=5.0m.已知圖示空間存在方向豎直向下的勻強電場（圖中未畫出），其場強大小為E=1.0103N/C，A、B的質(zhì)量均為m=1.0103kg，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，（1）試說明A的電性，并求出其電量大小；（2）計算A和B一起落地時的速度大小.

19．如圖所示，正交直角坐標系xoy位于豎直面內(nèi)，x軸水平，坐標原點o處有一與該豎直面垂直的水平軸，此軸上栓一根細線，線的另一端系一個帶正電的小球P，圖示區(qū)域存在沿x軸正方向的勻強電場.現(xiàn)將P拉至細線水平伸直的位置A，此時小球中心到o點的距離為l.以o為圓心做半徑為l的圓與坐標軸的另三個交點分別為B、C、D.現(xiàn)將P從A點由靜止釋放，發(fā)覺它沿AB連線做勻加速直線運動.求：

（1）P達到B點時的速度vB的大小和它開頭做圓周運動的速度的大??；（2）P達到C點時的速度vC的大?。?/p>

（3）將P通過C點后速度為零位置用坐標表示出來.

20．如圖所示，給板長為l、相距為d的兩塊平行金屬板A和B加上電壓，A、B之間的空間中形成勻強電場.從A、B左端距A、B等距的O點，使一個質(zhì)量為m、電量為q的粒子以初速度v0平行于兩極板射入電場，欲使它剛好從B極板右邊緣處射出，A、B之間所加電壓應為（）

22

d2mv0l2mv0lmv0qmv0

A．B.C.D.22

qddlqlqd

21．如圖所示，兩塊水平放置的帶電平行金屬板之間電壓為U，在距負極板上方2cm處的帶電微粒A處于靜止狀態(tài).不帶電的絕緣微粒B以v00.2m/s的水平速度與A發(fā)生碰撞，碰撞中無能量損失.已知A和B兩微粒質(zhì)量相等，且在兩微粒碰撞瞬時馬上調(diào)整兩極板之間電壓，使電壓降低到0.9U.（1）微粒A帶何種電荷？（2）簡述A、B碰撞后各做何種運動.

（3）A和B落到負極板上時相距多遠？（取g=10m/s2）

22．有三根長度均為l=1.00m的不行伸長的絕緣細線，其中兩根的一端固定在天花板上的O點，另一端分別拴有質(zhì)量皆為m=1.00102kg的帶電小球A和B，它們的電量分別為q和+q，q=1.00107C.A、B之間用第三根線連起來.空間中存在大小為E=1.00106N/C的勻強電場，電場方向水平向右.平衡時，A、B球的位置如圖所示.現(xiàn)將O、B之間的細線燒斷，由于有空氣阻力，A、B球會達到新的平衡位置.求最終兩球的

機械能與電勢能的總和與燒斷細線前相比轉(zhuǎn)變了多少？（不計兩帶

電小球間相互作用的靜電力）

高二物理寒假作業(yè)（1）

參考答案及評分標準

1．B；2．B；3．A；4．C；5．C；6．C；7．B；8．C；9．D；10．C；11．A；12．D．13．①9.0102；②3.0104.14．③0.34；④3.0105.15．

mlqUl.16．(mg).qEd2

17．解：（1）設a、b兩點間距離為d，電勢差為Uab，則有：W1=qUab①

依據(jù)場強E與電勢差的關系有：Uab=dE②

W11.2107

V/m60V/m解①②式得：E

qd41085102

（2）b、c兩點間的電勢差為：Ubc=Ebccos60=600.06V=3.6VW2=qUbc=41083.6J=1.44107J

（3）Uab=dE=0.0560V=3.0V，則有：Uac=Uab+Ubc=6.6V.18．解：（1）A、B碰撞動量守恒，設它們的共同速度為v，有：mv0=2mv解得：v=5.0m/s

由L=vt解得飛行時間為：t=1.0s由H

122H

at解得加速度為：a25.0m/s，明顯電場力向上，q為負電.2t

2m(ga)21035.0

C1.010-5C由2mgqE=2ma解得：q3

E1.010

（2）設所求速度大小為vt，依據(jù)動能定理有：(2mgqE)H

22

即：2aHvvt解得：vt

1

2m(vt2v2)2

2aHv25m/s

19．解：設小球質(zhì)量為m，帶電量為q.由其沿AB方向運動知:mg=qE①（1）依據(jù)動能定理有：mglqEl

12

mvB②解①②式得：vB2gl2

小球到B點瞬時受到繩對它的拉力的沖量作用使其豎直向下的動量重量減為零，這個方向的分速度為零.它開頭做圓周運動時只具有水平方向的速度，其大小為：vBcos452gl

（2）小球由B到C的運動過程中，依據(jù)動能定理有：qElmgl

1212

mvCm=0，22

2gl

明顯有：vC

（3）設P到最高點時細線與x軸成角（如右圖），依據(jù)動能定理有：

12

mvCmglsinqEl(1cos)2

整理得：mglmgl(sin1cos)，解得：=45；最高點的坐標為(

22l,l).22

20.A.

21.解：（1）由A平衡知，它受電場力qE的方向應豎直向上，故A帶負電荷.

（2）A、B彈性碰撞，因二者質(zhì)量相等，速度交換.此后，B做自由落體運動；A做與平拋類似的曲線運動.（3）A原來它平衡有：為：

qU

mg；電壓轉(zhuǎn)變后它所受的電場力方向仍豎直向上，其大小d

0.9qU

0.9mg，它所受合力F=0.1mg，方向豎直向下.因此，它的加速度a=0.1g.d12

at得：t2

2h

0.2s.水平位移為：xv0t0.04m.因B球落在A、B碰a

由h

撞位置正下方的極板處，A、B間距離即為0.04m.

2

2

圖1圖3圖2圖4

解：圖1中實線是假設的最終平衡狀態(tài)，圖2、圖3分別是A、B的受力分析圖.依據(jù)平衡條件，對A有：

水平方向：T1sinT2sin

qE；豎直方向：T1cosmgT2cos對B

有：水平方向：T2sinqE；豎直方向：T2cosmg

解以上各式得：=0，=45

.可見最終平衡狀態(tài)如圖4中實線所示.與原來相比較，A的重力勢能削減了：E1=mgl（1sin60）

B的重力勢能削減了：E2=mgl（1sin60+cos45）A的電勢能增加了：E3=qElcos60

B的電勢能削減了：E4=Qel（sin45sin30）兩種勢能總和削減了：E=E1+E2+E4E3代入數(shù)據(jù)解得：E=6.8102J.

高二物理寒假作業(yè)（2）

1．如圖所示虛線所圍的區(qū)域內(nèi)(為真空環(huán)境),存在電場強度為E的勻強電場和磁感強度為B的勻強磁場.已知從左方水平射入的電子,穿過這區(qū)域時未發(fā)生偏轉(zhuǎn).設重力可忽視,則在這區(qū)域中的E和B的方向可能是（）

A、E和B都沿水平方向,并與電子運動方向相同

B、E和B都沿水平方向,并與電子運動方向相反

C

、E豎直向上,B水平、垂直紙面對外D、E豎直向上,B水平、垂直紙面對里

2．如圖所示，虛線間空間存在由勻強電場E

和勻強磁場B組成的正交或平行的電場和磁場，有一個帶正電小球（電量為+q，質(zhì)量為m）從正交或平行的電磁混合場上方的某一高度自由落下，那么，帶電小球可能沿直線通過下列的哪個電磁混合場（）

3．如圖所示，有一帶電小球，從兩豎直的帶電平行板上方某高度處自由落下，兩板間勻強磁場方向垂直紙面對外，則小球通過電場、磁場空間時（）A．可能做勻加速直線運動B．肯定做曲線運動C．只有重力做功

D．電場力對小球肯定做正功

4．回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示.它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻溝通電源相連接，兩盒間的窄縫中形成勻強電場，使帶電粒子每次通過窄縫都得到加速。兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面，帶電粒子在磁場中做圓周運動，通過兩盒間的窄縫時反復被加速，直到達到最大圓周半徑時通過特別裝置被引出。假如用同一回旋加

34

速器分別加速氚核（1H）和α粒子（2He）比較它們所加的高頻溝通電源的周期和獲得的最大動能的大小，有（）

A.加速氚核的溝通電源的周期較大，氚核獲得的最大動能也較大B.加速氚核的溝通電源的周期較大，氚核獲得的最大動能較小C.加速氚核的溝通電源的周期較小，氚核獲得的最大動能也較小

D.加速氚核的溝通電源的周期較小，氚核獲得的最大動能較大

5．在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一與磁場方向垂直長度為L金屬桿aO,已知ab=bc=cO=L/3,a、c與磁場中以O為圓心的同心圓金屬軌道始終接觸良好.一電容為C的電容器接在軌道上,如圖所示,當金屬桿在與磁場垂直的平面內(nèi)以O為軸,以角速度ω順時針勻速轉(zhuǎn)動時A.Uac=2UabB.Uac=2Ub0

C.電容器帶電量Q

42

BLC9

D.若在eO間連接一個抱負電壓表,則電壓表示數(shù)為零

6．磁流體發(fā)電是一項新興技術，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化

為電能，下圖是它的示意圖．平行金屬板A、B之間有一個很強的勻強磁場，磁感應強度為B，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）垂直于B的方向噴入磁場，每個離子的速度為v，電荷量大小為q，A、B兩板間距為d，穩(wěn)定時下列說法中正確的是（）

A．圖中A板是電源的正極B．圖中B板是電源的正極C．電源的電動勢為BvdD．電源的電動勢為Bvq

7．由中國供應永磁體的阿爾法磁譜儀原理圖如圖所示，它曾由航天飛機攜帶升空，將來安裝在阿爾法國際航空站中，主要使命之一是探究宇宙中的反物質(zhì)。反物質(zhì)由反粒子組成，反粒子的質(zhì)量與正粒子相同，帶電量與正粒子相等但電性符號相反，例如反質(zhì)子是11H。假如使一束質(zhì)子、反質(zhì)子、粒子、反粒子組成的射線，通過OO進入勻強磁場B2而形成4條徑跡，如圖所示，則反粒子的徑跡為A．1B．2C．3D．4

8．如圖所示，某一真空室內(nèi)布滿豎直向下的勻強電場E，在豎直平面內(nèi)建立坐標系xoy，在y0的空間里有與場強E垂直的勻強磁場B，在y＞0的空間內(nèi)，將一質(zhì)量為m的帶電液滴（可視為質(zhì)點）自由釋放，此液滴則沿y軸的負方向，以加速度a=2g（g為重力加速度）作勻加速直線運動，當液滴運動到坐標原點時，瞬間被安置在原點的一個裝置轉(zhuǎn)變了帶電性質(zhì)（液滴所帶電荷量和質(zhì)量均不變），隨后液滴進入y0的空間內(nèi)運動．液滴在y0的空間內(nèi)運動過程中（）A．重力勢能肯定是不斷減小B．電勢能肯定是先減小后增大C．動能不斷增大D．動能保持不變

9.如圖所示，相距為d的兩平行金屬板水平放置，開頭開關S合上使平行板電容器帶電．板間存在垂直紙面對里的勻強磁場．一個帶電粒子恰能以水平速度v向右勻速通過兩板間．在以下方法中，要使帶電粒子仍能勻速通過兩板，(不考慮帶電粒子所受重力)正確的是

A．把兩板間距離減小一倍，同時把粒子速率增加一倍B．把兩板的距離增大一倍，同時把板間的磁場增大一倍

C．把開關S斷開，兩板的距離增大一倍，同時把板間的磁場減小一倍D．把開關S斷開，兩板的距離減小一倍，同時把粒子速率減小一倍

10．如圖所示，虛線EF的下方存在著正交的勻強電場和勻強磁場，電場

強度為E，磁感應強度為B.一帶電微粒自離EF為h的高處由靜止下落，從B點進入場區(qū)，做了一段勻速圓周運動，從D點射出.下列

說法正確的是（）

A．微粒受到的電場力的方向肯定豎直向上

C

E

B．微粒做圓周運動的半徑為

B2hg

C．從B點運動到D點的過程中微粒的電勢能先增大后減小

D．從B點運動到D點的過程中微粒的電勢能和重力勢能之和在最低點C最小

11．如圖所示，平行金屬板M、N之間的距離為d，其中勻強磁場的磁感應強度為B，方向

垂直于紙面對外，有帶電量相同的正負離子組成的等離子束，以速度v沿著水平方向由左端連續(xù)射入，電容器的電容為C，當S閉合且平行金屬板M、N之間的內(nèi)阻為r。電路達到穩(wěn)定狀態(tài)后，關于電容器的充電電荷量Q說法正確的是

A．當S斷開時，QCBdv

B．當S斷開時，QCBdv

C．當S閉合時，QCBdv

D．當S閉合時，QCBdv

12．如圖所示，水平正對放置的帶電平行金屬板間的勻強電場方向豎直向上，勻強磁場方向垂直紙面對里，一帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點由靜止釋放，經(jīng)過軌道端點P進入板間后恰好沿水平方向做勻速直線運動．現(xiàn)在使小球從稍低些的b點由靜止釋放，經(jīng)過軌道端點P進入兩板之間的場區(qū)．關于小球和小球現(xiàn)在的運動狀況，以下推斷中正確的是（）

A．小球可能帶負電

B．小球在電、磁場中運動的過程動能增大

C．小球在電、磁場中運動的過程電勢能增大D．小球在電、磁場中運動的過程機械能總量不變13．如圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，滑動變阻器電阻為R，

開關S

閉合。兩平行極板間有勻強磁場，一帶電粒子正

好以速度v勻速穿過兩板，以下說法正確的是

A．保持開關S閉合，將滑片P向上滑動一點，粒子將可能從下極板邊緣射出B．保持開關S閉合，將滑片P向下滑動一點，粒子將可能從下極板邊緣射出C．保持開關S閉合，將a極板向下移動一點，粒子將連續(xù)沿直線穿出D．假如將開關S斷開，粒子將連續(xù)沿直線穿出

14．某制藥廠的污水處理站的管道中安裝了如圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下底面方向加磁感應強度為B的勻強磁場，在前后兩個面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極，當含有大量正負離子（其重力不計）的污水布滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，利用電壓表所顯示的兩個電極間的電壓U，就可測出污水流量（Q單位時間內(nèi)流出的污水體積）．則下列說法正確的是

A．后表面的電勢肯定高于前表面的電勢，與正負哪種離子多少無關B．若污水中正負離子數(shù)相同，則前后表面的電勢差為零C．流量Q越大，兩個電極間的電壓U越大

D．污水中離子數(shù)越多，兩個電極間的電壓U越大

15．地面四周空間中存在著水平方向的勻強電場和勻強磁場，已知

磁場方向垂直紙面對里，一個帶電油滴能沿一條與豎直方向成α角的直線MN運動（MN在垂直于磁場方向的平面內(nèi)），如圖所示，則以下推斷中正確的是（）

A．假如油滴帶正電，它是從M點運動到N點B．假如油滴帶正電，它是從N點運動到M點

C．假如電場方向水平向左，油滴是從M點運動到N點D．假如電場方向水平向右，油滴是從M點運動到N點

16．地球大氣層外部有一層簡單的電離層，既分布有地磁場，也分

布有電場,假設某時刻在該空間中有一小區(qū)域存在如圖所示的電場和磁場；電場的方向在紙面內(nèi)斜向左下方，磁場的方向垂直紙面對里．此時一帶電宇宙粒子，恰以速度釤垂直于電場和磁場射入該區(qū)域，不計重力作用，則在該區(qū)域中，有關該帶電粒子的運動狀況可能的是（）

A．仍作直線運動B．馬上向左下方偏轉(zhuǎn)C．馬上向右上方偏轉(zhuǎn)D．可能做勻速圓周運動

17．如圖所示，粒子源S可以不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(重力不計)．粒子從

O1孔漂進(初速不計)一個水平方向的加速電場，再經(jīng)小孔O2進入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場強度大小為E，磁感應強度大小為B1，方向如圖．虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強磁場，磁感應強度大小為B2(圖中未畫出)．有一塊折成直角的硬質(zhì)塑料板abc(不帶電，寬度很窄，厚度不計)放置在PQ、MN之間(截面圖如圖)，a、c兩點恰在分別位于PQ、MN上，ab=bc=L，α=45．現(xiàn)使粒子能沿圖中虛線O2O3進入PQ、MN之間的區(qū)域．

S

18．如圖所示，在直角坐標系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，第三象限有沿y

軸負方向的勻強電場；第四象限無電場和磁場?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v0從y軸上的M點沿x軸負方向進入電場，不計粒子的重力，粒子經(jīng)x軸上的N點和P點最終又回到M點，設OM=L,ON=2L.求：（1）帶電粒子的電性，電場強度E的大小；（2）帶電粒子到達N點時的速度大小和方向；（3）勻強磁場的磁感應強度的大小和方向；

（4）粒子從M點進入電場，經(jīng)N、P點最終又回到M點所用的時間。

19．在平面直角坐標系xOy中，第I象限存在沿y軸負方向的勻強電場，第IV象限存在垂直于坐標平面對外的勻強磁場，磁感應強度為B．一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點以速度v0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點與x軸正方向成60角射入磁場，最終從y軸負半軸上的P點垂直于y軸射出磁場，如圖所示．不計粒子

(1)求加速電壓U1．

(2)假設粒子與硬質(zhì)塑料板相碰后，速度大小不變，方向變化遵守光的反射定律．粒子在PQ、MN

重力，求：

M、N兩點間的電勢差UMN；粒子在磁場中運動的軌道半徑r；粒子從M點運動到P點的總時間t．

22．在如圖所示的直角坐標系中，x軸的上方有與x

大小為E

2104V／m．x軸的下方有垂直于xOy面的勻強磁場，磁感應強度的大小為

B2102T.把一個比荷為q/m=2108C/kg的正電荷從坐標為（0，1）的A點處由靜止

釋放.電荷所受的重力忽視不計，求：

（1）電荷從釋放到第一次進入磁場時所用的時間t；（2）電荷在磁場中運動軌跡的半徑；（3）電荷第三次到達x軸上的位置.

23．如圖所示，某一真空區(qū)域內(nèi)布滿勻強電場和勻強磁場，此區(qū)域的寬度d=8cm，電場強度為E，方向豎直向下，磁感應強度為B，方向垂直紙面對里，一電子以肯定的速度沿水平方向射入此區(qū)域．若電場與磁場共存，電子穿越此區(qū)域時恰好不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；若射入時撤去磁場，電子穿越電場區(qū)域時，沿電場方向偏移量y=3.2cm；若射入時撤去電場，電子穿越磁場區(qū)域時也發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．不計重力作用，求：

（1）電子射入時的初速度的表達式；（2）電子比荷的表達式；

（3）畫出電子穿越磁場區(qū)域時（撤去電場時）的軌跡并標出射出磁場時的偏轉(zhuǎn)角；（4）電子穿越磁場區(qū)域后（撤去電場時）的偏轉(zhuǎn)角．

24．如圖所示，地面上方豎直界面N左側(cè)空間存在著水平的、垂直紙面對里的勻強磁場，磁感應強度B=2.0T．與N平行的豎直界面M左側(cè)存在豎直向下的勻強電場，電場強度E1=100N/C．在界面M與N之間還同時存在著水平向左的勻強電場，電場強度E2=200N/C．在緊靠界面M處有一個固定在水平地面上的豎直絕緣支架，支架上表面光滑，支架上放有質(zhì)量m2=1．810-4kg的帶正電的小物體b（可視為質(zhì)點），電荷量q2=1．010-5C．一個質(zhì)量m1=1.810-4kg，電荷量q1=3.010-5C的帶負電小物體（可視為質(zhì)點）a以水平速度v0射入場區(qū)，沿直線運動并與小物體b相碰，a、b兩個小物體碰后粘合在一起成小物體c，進入界面M右側(cè)的場區(qū)，并從場區(qū)右邊界N射出，落到地面上的Q點（圖中未畫出）．已知支架頂端距地面的高度h=1.0m，M和N兩個界面的距離L=0.10m，g取10m/s2．求：（1）小球a水平運動的速率；

（2）物體c剛進入M右側(cè)的場區(qū)時的加速度；（3）物體c落到Q點時的速率．

25．如圖，真空中有一個平行板電容器，極板長

L0=10cm，間距d

=cm，兩極板接在電壓

3

u=200sin（100πt）V的溝通電源上，在平行板電容器右端L1=20cm處有一個范圍足夠大的勻強磁場，磁場方向垂直紙面對里，磁感應強度為B

10-2T．一束帶正電的粒子以v0

=

v

105m/s的速度沿著兩極板的中軸線飛入電場，粒子的比荷q/m=1108C/kg，不計粒子的

重力．問：

（1）何時飛入的粒子在電場中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)？這樣的粒子進入磁場的深度多大？（2）何時飛入的粒子在離開電場時偏轉(zhuǎn)最大？這樣的粒子進入磁場的深度多大？（3）第（2）問中的粒子從飛入電場到離開磁場經(jīng)過的總時間為多大？

高二物理寒假作業(yè)（2）

參考答案及評分標準

1.ABC2.CD3.B4.B5.BC6.BC7.B8.D9.A10.ABC11.BC12.BC13.AB14AC1516ABC

17解析：（1）粒子源發(fā)出的粒子，進入加速電場被加速，速度為v0，依據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得：qU1

12

mv02

要使粒子能沿圖中虛線O2O3進入PQ、MN之間的區(qū)域，則粒子所受到向上的洛倫茲力與向下的電場力大小相等，qEqv0B得到v0

E

B1

mE22qB1

2

將②式代入①式，得U1＝

（2）粒子從O3以速度v0進入PQ、MN之間的區(qū)域，先做勻速直線運動，打到ab板上，以大小為v0的速度垂直于磁場方向運動．粒子將以半徑R在垂直于磁場的平面內(nèi)作勻速圓周運動，轉(zhuǎn)動一周后打到ab板的下部．由于不計板的厚度，所以質(zhì)子從第一次打到ab板到其次次打到ab板后運動的時間為粒子在磁場運動一周的時間，即一個周期T．

mv22m2R0

由qvB2和運動學公式T，得T

R

v0qB2

粒子在磁場中共遇到2塊板，做圓周運動所需的時間為t12T

s

粒子進入磁場中，在v0方向的總位移s=2Lsin45，時間為t2

v0則t=t1+t2=

2B1L4mqB2E

18解析：（1）粒子從M至N運動過程有：L加速度a=

12

1at○

2

2LqE

2運動時間t3○○

vm0

2

mv02Lmam2L2

1○2○3得電場強度a=2,E=4=v則E=由○○

2qLt(2L)20

(2)設vN與x成θ角tan

vyv0

at

1,45v0

5○

帶電粒子到N點速度

vN2v0

（3）帶電粒子在磁場中做圓周運動的軌跡如圖所示，圓心

在O′處，設半徑為R，由幾何關系知帶電粒子過P點的速度方向與x成45角，則OP=OM=L

則R

3L2

6○

2

vN

7由牛頓其次定律得：qvNBm○

R

6○7解得：B由○

2mv0

3Lg

2L

8○

v0

332mqL

9T○

44qB4v02LL

01○

vNv0

(4)粒子從M至N時間：t1

粒子在磁場中運動時間：t2

粒子從P至M運動時間t3

從M點進入電場，經(jīng)N、P回M所用時間tt1t2t319解析：設粒子過N點的速度為v，有

(912)L

4v0

v0

cosv

v＝2v0

粒子從M點到N點的過程，有

qUMNUMN

1212mvmv022

23mv0

2q

粒子在磁場中以O′為圓心做勻速圓周運動，半徑為O′N，有

mv2

qvB

rr

2mv0

qB

由幾何關系得：ON＝rsinθ

設粒子在電場中運動的時間為t1，有ON＝v0t1

t1

粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期

T

2πm

qB

設粒子在磁場中運動的時間為t2，有

t2t2

π

T2π2πm

3qB

t＝t1＋t2

解得：t

22解析：（1）電荷從A點勻加速運動到x軸的C點，位移為sAC加速度為a

2m

qE

221012m/sm

2s

1106sa

6

所用的時間為t

（2）電荷到達C點的速度為vat2210m/s，速度方向與x軸正方向成45

v2

在磁場中運動時，有qvBm

R

得軌道半徑R

mv2

mqB2

（3）軌跡圓與x軸相交的弦長為x2R1m

電荷從坐標原點O再次進入電場中，速度方向與

電場方向垂直，電荷在電場中做類平拋運動，運動軌跡如圖所示，與x軸第三次相交時，設運動的時間為t，則

12at

tan45vt

得t210s

6

x

vt

8m

cos45

即電荷第三次到達x軸上的點的坐標為（8m，0）23解析：（1）電子在復合場中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所受電場力和洛侖茲力平衡：

EqBqv

得初速度的表達式：v

EB

（2）電子垂直進入勻強電場，向上偏轉(zhuǎn)作類平拋運動：

1Eq

at2a

2mq2Ey

得電子比荷：22

mBd

dvty

（3）正確作出軌跡和標出偏轉(zhuǎn)角

（4）電子垂直進入勻強磁場作勻速圓周運動，洛侖茲力供應向心力：

v2

Bqvm

r

mvd2

10(cm)代入比荷的表達式得r

Bq2y

由圖可知，sin

d8

aresin0.8或530r10

24解析：（1）a向b運動過程中受向下的重力，向上的電場力和向下的洛倫茲力．小球a的直線運動必為勻速直線運動，a受力平衡，因此有q1E1－q1v0B－m1g=0

解得v0=20m/s

（2）二球相碰動量守恒m1v0=（m1+m2）v，解得v=10m/s物體c所受洛倫茲力f=（q1－q2）vB=4.010-4N，方向向下

物體c在M右場區(qū)受電場力：F2=（q1－q2）E2=4.010-3N，方向向右物體c受重力：G=（m1+m2）g=3.610-3N，方向向下物體c受合力：F合＝F2(fG)2=2210-3N

2

2m/s2=15.7m/s2物體c的加速度：a=F=合m1m29

fG

設合力的方向與水平方向的夾角為θ，則tanθ＝0，解得θ=45

F2

加速度指向右下方與水平方向成45角

（3）物體c通過界面M后的飛行過程中電場力和重力都對它做正功，設物體c落到Q點時的速率為vt，由動能定理

11（m1+m2）gh+（q1－q2）E2L=（m12）vt2－（m1）v222

解得vt=.2m/s=11m/s．

25解析：（1）粒子飛越電場的時間t0=L0/v0t0

/3)10-6sT=0.02st0T所以，每個粒子飛越電場的過程中，可以認為此時的電場是恒定的，要在電場中不偏轉(zhuǎn)，條件是u=0即sin(100t)0100πt=nπn=0、1、2、3

所以進入的時刻為：t=n/100s或t1=0、10-2s、210-2s、310-2s、410-2s．．．在磁場中有Bv0q=mv02/RR=mv0/BqR=0.1m即深度

（2）粒子飛越電場的最大偏轉(zhuǎn)距離最多為d/2假設這時的電壓為U0

md2v02dqU0L02

=U0=代入得：U0=100V

qL0222mdv02

由100=200sin100пt(yī)并考慮到對稱性可得：t=n

12

10s6

或t2=10-2s、（1

粒子的出射角度tan=

1

6111）10-2s、（2）10-2s、（3）10-2s、．．．666qU0L0d0

=tan=30

2

mdv0L0

出射速度v=

v0mvR/=R/

Bqcos

打入深度D=R/(1+sin)

考慮到向上偏轉(zhuǎn)的狀況，打入深度D’=R’（1-sin）D’

=

cm3

（3）在電場和磁場之間飛行時間t3=

L1t3

10-6s在磁場中的飛行時間

v0

t4=2T/3T=

2m4m

t4=t總=Bq3Bq

t0+t3+t4

4

)10-6s9

v考慮到向上偏轉(zhuǎn)的狀況，在磁場中的飛行時間t5=T/3

t’總=t0+t3+t5

2

)10-6s(9

高二物理寒假作業(yè)（3）

1.如圖，一抱負變壓器原線圈接入一溝通電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為固定電阻，開關

S

U1和

U2；

數(shù)分別為I1、I2和I3?，F(xiàn)斷開S，U1數(shù)值不變，下列推斷中正確的是（

）A．U2

變小、I3變小B．U2不變、I3變大

C．I1變小、I2變小D．I1變大、I2變大