精品解析：天津市南开区田家炳中学2025-2026学年高二上学期第二次阶段性测试物理试卷

田家炳中学高二年级阶段性测试 一、单选题 1. 如图所示，把一直导线平行地放在小磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转。发现这个实验现象的物理学家是（　　） A. 法拉第 B. 安培 C. 奥斯特 D. 洛伦兹 【答案】C 【解析】 【详解】A．英国科学家法拉第发现了电磁感应，亲手制成了世界上第一台发电机，提出了电磁场及磁感线、电场线的概念； B．法国科学家安培提出了著名的分子电流假说； C．丹麦科学家奥斯特发现了电流的磁效应； D．荷兰物理学家洛伦兹提出了洛伦兹力公式； 故选C。 2. 如图所示，金属棒ab质量为m，通过电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为，ab静止于宽为L的水平导轨上．下列说法正确的是（ ） A. 金属棒受到的支持力大小为 B. 金属棒受到的摩擦力大小为 C. 若只改变电流方向，金属棒受到的摩擦力将增大 D. 若只增大磁感应强度B，金属棒对导轨的压力将减小 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．金属棒受力如图所示 根据安培力公式可得金属棒所受安培力为 根据平衡条件得 若只增大磁感应强度后，由上式可得金属棒对导轨的压力将减小，故AB错误，D正确； C．改变电流方向，则金属棒所受的安培力与原来方向相反，根据平衡条件则有 金属棒对导轨的摩擦力的大小不变，故C错误。 故选D。 3. 在匀强磁场中，一个带电粒子只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场中，则（ ） A. 粒子的速率加倍，轨迹半径减半 B. 粒子的速率加倍，周期减半 C. 粒子的速率减半，轨道半径减半 D. 粒子的速率不变，周期减半 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．洛伦兹力提供向心力，与速度垂直，不做功，故动能不变，速率不变，ABC错误； D．根据周期公式，磁场的磁感应强度增加一倍，周期减小为，D正确； 故选D。 【点睛】带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力是始终不做功的，即只改变速度的方向，不改变速度的大小。此类问题要求掌握洛伦兹力的大小和方向的确定，带电粒子在匀强磁场中圆周运动及其规律，会应用周期公式和半径公式进行计算和分析有关问题。 4. 回旋加速器是利用较低电压的高频电源，使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器，工作原理如图。下列说法正确的是( ) A. 粒子在磁场中做匀速圆周运动 B. 粒子由A0运动到A1比粒子由A2运动到A3所用时间少 C. 粒子的轨道半径与它被电场加速的次数成正比 D. 粒子的运动周期和运动速率成正比 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于粒子在磁场中只受洛伦兹力，且洛伦兹力与运动方向垂直，所以粒子在磁场中做匀速圆周运动；A正确； B．由可知粒子在磁场中运动的周期与半径无关，故粒子由A0运动到A1比粒子由A2运动到A3所用时间相等；B错误； C．由 可得，n为加速次数，所以粒子的轨道半径与它被电场加速的次数的平方根成正比；C错误； D．由可知粒子在磁场中运动的周期于速率无关；D错误。 故选A。 【点睛】回旋加速器中的带电粒子运动的周期与轨迹半径和速率无关，粒子射出的动能，粒子射出时的最大速度(动能)由磁感应强度和D形盒的半径决定，与加速电压无关，加速电压的高低只会影响带电粒子加速的总次数，并不影响回旋加速后的最大动能． 5. 2020年爆发了新冠肺炎，该病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒株的实验室必须是全程都在高度无接触物理防护性条件下操作，武汉的病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势高于点的电势 B. 负离子所受洛伦兹力方向竖直向下 C. 两点间的电势差与废液的流量值成正比 D. 两点间的电势差与废液流速成反比 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．根据左手定则，正电荷受到竖直向下的洛伦兹力，负电荷受到竖直向上的洛伦兹力，则正电荷集聚在一侧，负电荷集聚在一侧，则点的电势低于点的电势，故A、B错误； D．根据 可得流速 两点电势差与废液流速成正比，故D错误； C．流量值 则电势差与流量值成正比，C正确； 故选C。 6. 如图所示为速度选择器装置，场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场互相垂直，一带电量为＋q，质量为m的粒子（不计重力）以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，则下列说法正确的是（  ） A. 若带电粒子带电量为＋2q，粒子将向下偏转 B. 若带电粒子带电量为－2q，粒子仍能沿直线穿过 C. 若带电粒子速度为2v，粒子不与极板相碰，则从右侧射出时电势能一定增大 D. 若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过 【答案】B 【解析】 【详解】A．粒子恰沿直线穿过，电场力和洛伦兹力均垂直于速度，故合力为零，粒子做匀速直线运动；根据平衡条件，有 解得 只要粒子速度为，就能沿直线匀速通过选择器；若带电粒子带电量为，速度不变，仍然沿直线匀速通过选择器，故A错误； B．若带电粒子带电量为，只要粒子速度为，电场力与洛伦兹力仍然平衡，仍然沿直线匀速通过选择器，故B正确； C．若带电粒子速度为，电场力不变，洛伦兹力变为2倍，粒子做摆线运动，当粒子射出时还有可能出现电势能不变，故C错误； D．若带电粒子从右侧水平射入，电场力方向不变，洛伦兹力方向反向，故粒子一定偏转，故D错误。 故选B。 7. 带电粒子M经小孔垂直进入匀强磁场，运动的轨迹如图中虚线所示。在磁场中静止着不带电的粒子N。粒子M与粒子N碰后粘在一起在磁场中继续运动，碰撞时间极短，不考虑粒子M和粒子N的重力。相比碰撞之前，下列说法正确的是（　 　） A. 碰后粒子做圆周运动的半径不变 B. 碰后粒子做圆周运动的周期减小 C. 碰后粒子做圆周运动的动量减小 D. 碰后粒子做圆周运动的动能不变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AC．碰撞前后，两粒子动量守恒，有 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 解得 故碰前碰后半径关系为 故A正确；C错误； B．根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动周期，有 故碰前碰后周期关系为 故B错误； D．碰撞后，粘在一起，机械能有损失，动能减小，故D错误。 故选A。 8. 2015年3月3日凌晨，中国南极中山站站区上空出现绚丽的极光现象，持续时间超过数小时．地球的极光，来自地球磁层和太阳的高能带电粒子流（太阳风）使高层大气分子或原子激发（或电离）而产生．太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场．假如高速电子流以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则电子流在进入地球周围的空间时，将（ ） A. 稍向东偏转 B. 稍向西偏转 C. 稍向北偏转 D. 竖直向下沿直线射向地面 【答案】B 【解析】 【详解】电子流受到地磁场作用力而偏转，地磁场由南到北，电子带负电，有左手定则判断得将相对于预定点稍向西偏转，故ACD错误，B正确；故选B． 【点睛】此题考查了左手定则及地磁场的知识；考虑到地球是个大磁体，电子带负电，进入地球周围空间后受到地磁场的作用力而偏转，地磁场的方向是由地理南极指向地理北极，结合左手定则可判断偏转方向． 二、多选题 9. 有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是（　　） A. 电荷在磁场中一定受磁场力的作用 B. 电荷在电场中一定受电场力的作用 C. 电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致 D. 电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向垂直 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当电荷的运动方向与磁场方向平行，或者电荷在磁场中处于静止状态，则电荷不受洛伦兹力，故A错误； B．电荷在电场中一定受到电场力作用，故B正确； C．正电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相同，负电荷所受电场力方向与该处的电场强度方向相反，故C错误； D．根据左手定则知，电荷若受磁场力，则所受洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在xOy平面内有一个半径为R、圆心位于坐标原点O的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，在圆形磁场区域的左边有一个宽度也为R且关于x轴对称的粒子源，它能连续不断地沿x轴正方向发射速度相同的带正电粒子，已知粒子的质量均为m、电荷量均为q，不计粒子重力和粒子间的相互作用。若粒子均能够从y轴上的P点离开磁场区域，则下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向垂直xOy平面向外 B. 粒子的速度大小为 C. 粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间的差值为 D. 粒子从P点离开磁场时与x轴正方向的夹角的范围为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于粒子均向上偏转，由左手定则可知，磁场方向垂直于xOy平面向里，故A错误； B．由于粒子均能从P点离开磁场，由几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径也为R，由 qv0B=m 可知粒子的速度大小 v0= 故B正确； C．在磁场中运动时间最长的粒子与运动时间最短的粒子的运动轨迹如图所示， 设粒子在磁场中运动的最长时间为t1，则有 t1== 同理粒子在磁场中运动的最短时间为 t2== 所以最大时间差为 Δt=t1-t2= 故C正确； D．由几何关系可知，粒子离开磁场时与x轴正方向的夹角的范围应为 ≤θ≤ 故D错误。 故选BC。 11. 如图所示，是边长为且对角线竖直的正方形区域，区域内既存在垂直于平面的匀强磁场（图中未画出），也存在平行于边斜向上的匀强电场。一质量为、带电量为的小球从点正上方高处由静止释放，恰好能沿直线穿过正方形区域。小球可视为质点，重力加速度大小为。由此可知（　　） A. 磁场方向可能垂直于平面向里 B. 小球一定带正电 C. 磁场的磁感应强度大小为 D. 从到的过程中，小球机械能变化量为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．小球恰好能沿直线穿过正方形区域，可知小球受力平衡，如图所示 可知电场力与场强方向相同，则小球带正电荷；根据左手定则可知磁场方向垂直于平面向外，故A错误，B正确； C．进入叠加场前，根据动能定理可得 解得 进入叠加场过程，根据平衡条件可得 解得磁场的磁感应强度大小 故C正确； D．从到的过程中，小球机械能变化量等于重力势能的减少量，则有 故D错误。 故选BC。 12. 图示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法正确的是（该元件正常工作时，磁场必须垂直工作面）（　　） A. I越大，电势差UCD越小 B. 若霍尔元件的自由电荷是自由电子，则C侧的电势低于D侧的电势 C. 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 D. 其他条件不变，仅增大匀强磁场的磁感应强度时，电势差UCD变大 【答案】BD 【解析】 【分析】在霍尔元件中，移动的是自由电子，根据左手定则判断出电子所受洛伦兹力方向，从而知道两侧面所带电荷的电性，即可知道C、D两侧面会形成电势差的正负，CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡推导出电势差与什么因素有关； 【详解】A、根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡， 设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有，，则，n由材料决定，故与材料有关，还与厚度c成反比，与宽b无关，同时还与磁场B与电流I成正比，故A错误，D正确； B、根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以D表面的电势高，则，故B正确． C、在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过，故C错误． 【点睛】解决本题的关键知道霍尔元件中移动的是自由电子，以及自由电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡． 三、实验题 13. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，先用伏安法测出金属丝的电阻R（约为5Ω）、然后计算出该金属丝的电阻率。 （1）从图中读出金属丝的直径D为________mm； （2）实验室有两节干电池、开关、若干导线及下列器材： A.电压表0~3V，内阻约3kΩ B.电压表0~15V，内阻约15kΩ C.电流表0~0.6A，内阻约0.2Ω D.电流表0~3A，内阻约0.1Ω 要求较准确地测出金属丝的阻值，电压表应选________，电流表应选________（选填选项前的字母）； （3）在坐标纸上建立U、I坐标系，并描绘出U-I图线。由图像得到金属丝的阻值R=________Ω（保留2位有效数字）； （4）写出计算金属丝电阻率的表达式________（用“D”“L”“R”表示）。 【答案】 ①. 0.400 ②. A ③. C ④. 4.4##4.5 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]固定刻度读数为0mm，可动刻度读数为 所以最终读数为 （2）[2]因为每节干电池的电动势为1.5V，两节干电池的电动势一共3V，所以应该选择量程为0~3V的电压表，故选A； [3]因为金属丝的电阻大约为5Ω，流过电流表的最大电流约为 故选量程为0~0.6A的电流表，故选C； （3）[4]根据U-I图可知图线斜率为4.5，所以金属丝的阻值R=4.5Ω； （4）[5]根据 可得 14. 某同学想用一支新HB铅笔笔芯（粗细均匀）的电阻来探索石墨的导电性， （1）先用多用电表直接测量笔芯的电阻，先把选择开关调至欧姆“×10”挡，经过正确的操作后，发现指针偏转角度过大，此时应将选择开关调至欧姆___________（填“×1”或“×100”）挡，更换倍率后重新测量前还应该进行___________。 （2）该同学想更准确地测出这支铅笔笔芯的电阻，他从实验室找到如下器材： A.电源E：电动势约为3.0V； B.电流表：量程为，内阻； C.电流表：量程为，内阻； D.滑动变阻器：最大阻值为； E.电阻箱：最大阻值为； F.开关S、导线若干。 为了尽量准确地测量这支铅笔笔芯电阻R的阻值，根据实验室提供的仪器，他设计图乙所示的电路，图中电流表a应选用___________，电流表b应选用___________。（均填“”或“”） （3）要将电流表a与电阻箱R0改装为量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值应调至___________。 （4）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数和电流表的示数，根据测得的多组数据描绘出图像，如图丙所示，则笔芯电阻的阻值___________（结果保留3位有效数字）。 【答案】（1） ①. ②. 欧姆调零 （2） ①. ②. （3）280 （4）30.0 【解析】 【小问1详解】 [1][2]先用多用电表直接测量笔芯的电阻，先把选择开关调至欧姆“”挡，经过正确的操作后，发现指针偏转角度过大，说明倍率挡选择过高，此时应将选择开关调至欧姆“”挡，并重新进行调零。 【小问2详解】 [1][2]题中无电压表，则可用电流表与电阻箱串联改装为电压表，则图中电流表a应选用，电流表b应选用。 【小问3详解】 要将电流表a与电阻箱改装为量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值应调至 【小问4详解】 由电路可知 解得 由图像可知 解得 四、解答题 15. A、B两平行金属板间的匀强电场的场强，方向如图，电场中a，b两点相距10cm，ab连线与电场线成60°角，求 （1）电势差； （2）用外力F把电荷量为的正电荷（不计重力）由b点匀速移动到a点，那么外力F做的功是多少？ （3）如果a点为零电势，该正电荷在b点具有的电势能是多少？ 【答案】（1）V；（2）J；（3）J 【解析】 【详解】（1）根据电势差与匀强电场的关系有 =V （2）根据功能关系可知 J （3）根据电势能与电场力做功的关系可知 J 16. 如图所示，ABCD是半径为R的四分之三光滑绝缘圆形轨道，固定在竖直面内。以轨道的圆心O为坐标原点，沿水平直径AC方向建立x轴，竖直直径BD方向建立y轴。y轴右侧（含y轴）存在竖直向上的匀强电场。一质量为m、带电量为+q的小球，从A点由静止开始沿轨道下滑，通过轨道最高点D后，又落回到轨道上的A点处。不考虑小球之后的运动，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）小球到达D点的速率大小； （2）电场强度E的大小； （3）小球从A下滑到电场内的B点时对轨道压力的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球从D到A的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律，再竖直方向上有 水平方向上有 联立解得 （2）小球从A到D的过程，由动能定理可得 解得 （3）小球从A到B的过程，由动能定理可得 当小球在B点时，由牛顿第二定律可得 由牛顿第三定律可得，小球在B点时对轨道压力的大小为 联立解得 17. 在如图所示的xOy坐标系中，y>0的区域内存在着沿y轴正方向、场强为E的匀强电场，y<0的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一带电粒子从y轴上的P（0，h）点以沿x轴正方向的初速度射出，恰好能通过x轴上的D（d，0）点．已知带电粒子的质量为m，带电量为 –q、h、d、q均大于0，不计重力的影响。 （1）若粒子只在电场作用下直接到达D点，求粒子初速度的大小v0； （2）若粒子在第二次经过x轴时到达D点，求粒子初速度的大小v0。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】带电粒子在电场及磁场中的运动 【详解】（1）粒子只在电场作用下直接到达D点，设粒子在电场中运动的时间为t，粒子沿x方向做匀速直线运动，则有 沿y方向做初速度为0的匀加速直线运动，则有 加速度为 粒子只在电场作用下直接到达D点的条件为 联立得 （2）粒子在第二次经过x轴时到达D点，其轨迹如右图所示，设粒子进入磁场的速度大小为v，v与x轴的夹角为θ，轨迹半径为R，则 ，， 粒子在磁场中运动则有 ， 粒子第二次经过x轴时到达D点的条件为 解得 【点睛】本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，熟练掌握平抛运动和圆周运动的基本公式，并结合几何关系解题。 18. 在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面向里。一带电荷量为＋q，质量为m的微粒从原点出发沿与x轴正方向的夹角为45°的初速度进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到A（2L，2L）时，电场方向突然变为竖直向上（不计电场变化的时间），粒子继续运动一段时间后，正好垂直于y轴穿出复合场。（不计一切阻力）重力加速度为g。求： (1)电场强度E大小； (2)磁感应强度B的大小 【答案】(1) (2) 【解析】 【详解】(1)微粒到达A（2L，2L）之前做匀速直线运动，对微粒受力分析如图甲： 所以 Eq＝mg 得 (2)由平衡条件得 qvB＝mg 电场方向变化后，微粒所受重力与电场力平衡，微粒在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹如图乙 qvB＝m 由几何知识可得 r＝2L v＝2 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 田家炳中学高二年级阶段性测试 一、单选题 1. 如图所示，把一直导线平行地放在小磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转。发现这个实验现象的物理学家是（　　） A. 法拉第 B. 安培 C. 奥斯特 D. 洛伦兹 2. 如图所示，金属棒ab质量为m，通过电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为，ab静止于宽为L的水平导轨上．下列说法正确的是（ ） A. 金属棒受到的支持力大小为 B. 金属棒受到的摩擦力大小为 C. 若只改变电流方向，金属棒受到的摩擦力将增大 D. 若只增大磁感应强度B，金属棒对导轨的压力将减小 3. 在匀强磁场中，一个带电粒子只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场中，则（ ） A. 粒子的速率加倍，轨迹半径减半 B. 粒子的速率加倍，周期减半 C. 粒子的速率减半，轨道半径减半 D. 粒子的速率不变，周期减半 4. 回旋加速器是利用较低电压的高频电源，使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器，工作原理如图。下列说法正确的是( ) A. 粒子在磁场中做匀速圆周运动 B. 粒子由A0运动到A1比粒子由A2运动到A3所用时间少 C. 粒子的轨道半径与它被电场加速的次数成正比 D. 粒子的运动周期和运动速率成正比 5. 2020年爆发了新冠肺炎，该病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒株的实验室必须是全程都在高度无接触物理防护性条件下操作，武汉的病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势高于点的电势 B. 负离子所受洛伦兹力方向竖直向下 C. 两点间的电势差与废液的流量值成正比 D. 两点间的电势差与废液流速成反比 6. 如图所示为速度选择器装置，场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场互相垂直，一带电量为＋q，质量为m的粒子（不计重力）以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，则下列说法正确的是（  ） A. 若带电粒子带电量为＋2q，粒子将向下偏转 B. 若带电粒子带电量为－2q，粒子仍能沿直线穿过 C. 若带电粒子速度为2v，粒子不与极板相碰，则从右侧射出时电势能一定增大 D. 若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过 7. 带电粒子M经小孔垂直进入匀强磁场，运动的轨迹如图中虚线所示。在磁场中静止着不带电的粒子N。粒子M与粒子N碰后粘在一起在磁场中继续运动，碰撞时间极短，不考虑粒子M和粒子N的重力。相比碰撞之前，下列说法正确的是（　 　） A. 碰后粒子做圆周运动的半径不变 B. 碰后粒子做圆周运动的周期减小 C. 碰后粒子做圆周运动的动量减小 D. 碰后粒子做圆周运动的动能不变 8. 2015年3月3日凌晨，中国南极中山站站区上空出现绚丽的极光现象，持续时间超过数小时．地球的极光，来自地球磁层和太阳的高能带电粒子流（太阳风）使高层大气分子或原子激发（或电离）而产生．太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场．假如高速电子流以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则电子流在进入地球周围的空间时，将（ ） A. 稍向东偏转 B. 稍向西偏转 C. 稍向北偏转 D. 竖直向下沿直线射向地面 二、多选题 9. 有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中，正确的是（　　） A. 电荷在磁场中一定受磁场力的作用 B. 电荷在电场中一定受电场力的作用 C. 电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致 D. 电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向垂直 10. 如图所示，在xOy平面内有一个半径为R、圆心位于坐标原点O的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，在圆形磁场区域的左边有一个宽度也为R且关于x轴对称的粒子源，它能连续不断地沿x轴正方向发射速度相同的带正电粒子，已知粒子的质量均为m、电荷量均为q，不计粒子重力和粒子间的相互作用。若粒子均能够从y轴上的P点离开磁场区域，则下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向垂直xOy平面向外 B. 粒子的速度大小为 C. 粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间的差值为 D. 粒子从P点离开磁场时与x轴正方向的夹角的范围为 11. 如图所示，是边长为且对角线竖直的正方形区域，区域内既存在垂直于平面的匀强磁场（图中未画出），也存在平行于边斜向上的匀强电场。一质量为、带电量为的小球从点正上方高处由静止释放，恰好能沿直线穿过正方形区域。小球可视为质点，重力加速度大小为。由此可知（　　） A. 磁场方向可能垂直于平面向里 B. 小球一定带正电 C. 磁场的磁感应强度大小为 D. 从到的过程中，小球机械能变化量为 12. 图示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法正确的是（该元件正常工作时，磁场必须垂直工作面）（　　） A. I越大，电势差UCD越小 B. 若霍尔元件的自由电荷是自由电子，则C侧的电势低于D侧的电势 C. 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 D. 其他条件不变，仅增大匀强磁场的磁感应强度时，电势差UCD变大 三、实验题 13. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，先用伏安法测出金属丝的电阻R（约为5Ω）、然后计算出该金属丝的电阻率。 （1）从图中读出金属丝的直径D为________mm； （2）实验室有两节干电池、开关、若干导线及下列器材： A.电压表0~3V，内阻约3kΩ B.电压表0~15V，内阻约15kΩ C.电流表0~0.6A，内阻约0.2Ω D.电流表0~3A，内阻约0.1Ω 要求较准确地测出金属丝的阻值，电压表应选________，电流表应选________（选填选项前的字母）； （3）在坐标纸上建立U、I坐标系，并描绘出U-I图线。由图像得到金属丝的阻值R=________Ω（保留2位有效数字）； （4）写出计算金属丝电阻率的表达式________（用“D”“L”“R”表示）。 14. 某同学想用一支新HB铅笔笔芯（粗细均匀）的电阻来探索石墨的导电性， （1）先用多用电表直接测量笔芯的电阻，先把选择开关调至欧姆“×10”挡，经过正确的操作后，发现指针偏转角度过大，此时应将选择开关调至欧姆___________（填“×1”或“×100”）挡，更换倍率后重新测量前还应该进行___________。 （2）该同学想更准确地测出这支铅笔笔芯的电阻，他从实验室找到如下器材： A.电源E：电动势约为3.0V； B.电流表：量程为，内阻； C.电流表：量程为，内阻； D.滑动变阻器：最大阻值为； E.电阻箱：最大阻值为； F.开关S、导线若干。 为了尽量准确地测量这支铅笔笔芯电阻R的阻值，根据实验室提供的仪器，他设计图乙所示的电路，图中电流表a应选用___________，电流表b应选用___________。（均填“”或“”） （3）要将电流表a与电阻箱R0改装为量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值应调至___________。 （4）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数和电流表的示数，根据测得的多组数据描绘出图像，如图丙所示，则笔芯电阻的阻值___________（结果保留3位有效数字）。 四、解答题 15. A、B两平行金属板间的匀强电场的场强，方向如图，电场中a，b两点相距10cm，ab连线与电场线成60°角，求 （1）电势差； （2）用外力F把电荷量为的正电荷（不计重力）由b点匀速移动到a点，那么外力F做的功是多少？ （3）如果a点为零电势，该正电荷在b点具有的电势能是多少？ 16. 如图所示，ABCD是半径为R的四分之三光滑绝缘圆形轨道，固定在竖直面内。以轨道的圆心O为坐标原点，沿水平直径AC方向建立x轴，竖直直径BD方向建立y轴。y轴右侧（含y轴）存在竖直向上的匀强电场。一质量为m、带电量为+q的小球，从A点由静止开始沿轨道下滑，通过轨道最高点D后，又落回到轨道上的A点处。不考虑小球之后的运动，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）小球到达D点的速率大小； （2）电场强度E的大小； （3）小球从A下滑到电场内的B点时对轨道压力的大小。 17. 在如图所示的xOy坐标系中，y>0的区域内存在着沿y轴正方向、场强为E的匀强电场，y<0的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一带电粒子从y轴上的P（0，h）点以沿x轴正方向的初速度射出，恰好能通过x轴上的D（d，0）点．已知带电粒子的质量为m，带电量为 –q、h、d、q均大于0，不计重力的影响。 （1）若粒子只在电场作用下直接到达D点，求粒子初速度的大小v0； （2）若粒子在第二次经过x轴时到达D点，求粒子初速度的大小v0。 18. 在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面向里。一带电荷量为＋q，质量为m的微粒从原点出发沿与x轴正方向的夹角为45°的初速度进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到A（2L，2L）时，电场方向突然变为竖直向上（不计电场变化的时间），粒子继续运动一段时间后，正好垂直于y轴穿出复合场。（不计一切阻力）重力加速度为g。求： (1)电场强度E大小； (2)磁感应强度B的大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $