1、絕密啟用前2014-2015學年度?學校3月月考卷試卷副標題考試范圍：xxx；考試時間：100分鐘；命題人：xxx題號一二三總分得分注意事項：1答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2請將答案正確填寫在答題卡上第I卷（選擇題）請點擊修改第I卷的文字說明第II卷（非選擇題）請點擊修改第II卷的文字說明評卷人得分一、計算題（題型注釋）1（原創）（18分）如圖甲所示，平行放置的金屬板A、B間電壓為U0，中心各有一個小孔P、Q；平行放置的金屬板C、D間電壓變化規律如圖乙，板長和板間距均為L；粒子接收屏M與D板夾角為. 現從P點處連續不斷地有質量為 m、帶電量為q的粒子放出（粒子的初速度可忽略不計）,

2、經加速后從Q點射出，貼著C板并平行C板射入,經周期T粒子恰好通過C、D間電場（粒子間相互作用力忽略不計，重力不計，）.（1）T與上述物理量之間應滿足怎樣的關系；（2）若在t0時刻進入C、D間電場的粒子恰從D板邊緣飛出，則U為多少？并求此粒子射出時的速度v；（3）在（2）的條件下，欲使從C、D間飛出的粒子匯聚在M板上某一點，并使在時刻進入C、D間的粒子垂直打在M板上，可在C、D右邊某處加一垂直紙面的勻強磁場，試求磁感應強度B的大小和磁場的最小面積Smin.2如圖所示，坐標系xOy在豎直平面內，水平軌道AB和斜面BC均光滑且絕緣，AB和BC的長度均為L，斜面BC與水平地面間的夾角=600，有一質量

3、為m、電量為+q的帶電小球（可看成質點）被放在A點已知在第一象限分布著互相垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上，場強大小，磁場垂直紙面向外，磁感應強度大小為B；在第二象限分布著沿x軸正向的勻強電場，場強大小未知現將放在A點的帶電小球由靜止釋放，恰能到達C點，問（1）分析說明小球在第一象限做什么運動；（2）小球運動到B點的速度；（3）第二象限內勻強電場的場強E13（17分）如圖甲所示，電阻不計，間距為的平行長金屬導軌置于水平面內，阻值為的導體棒固定連接在導軌左端，另一阻值也為的導體棒垂直放置到導軌上，與導軌接觸良好，并可在導軌上無摩擦移動。現有一根輕桿一端固定在中點，另一端固定于墻上，輕桿

4、與導軌保持平行，兩棒間距為。若整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中，且從某一時刻開始，磁感應強度隨時間按圖乙所示的方式變化。（1）求在0時間內流過導體棒的電流的大小與方向；（2）求在時間內導體棒產生的熱量；（3）1.5時刻桿對導體棒的作用力的大小和方向。4（16分）如圖所示，坐標系xoy在豎直平面內，y軸的正方向豎直向上，y軸的右側廣大空間存在水平向左的勻強電場E1=2N/C，y軸的左側廣大空間存在勻強電場，磁場方向垂直紙面向外，B=1T，電場方向豎直向上，E2=2N/C。t=0時刻，一個帶正電的質點在O點以v=2m/s的初速度沿著與x軸負方向成450角射入y軸的左側空間，質點的電量為q=10

5、-6C，質量為m=2×10-7kg，重力加速度g=10m/s2。求：（1）質點從O點射入后第一次通過y軸的位置；（2）質點從O點射入到第二次通過y軸所需時間；（3）質點從O點射入后第四次通過y軸的位置。5（18分）如圖，坐標系xOy在豎直平面內，第一象限內分布勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外；第二象限內分布著沿x軸正方向的水平勻強電場，場強大小，質量為m、電荷量為q的帶電粒子從A點由靜止釋放，A點坐標為（ L ，），在靜電力的作用下以一定速度v進入磁場，最后落在x軸上的P點.不計粒子的重力求：Y OxABEPy (1)帶電粒子進入磁場時的速度v大小(2)P點與O點之間的

6、距離6（14分）如圖所示，在xoy平面內，在x>0范圍內以x軸為電場和磁場的邊界，在x<0范圍內以第象限內的直線OM為電場與磁場的邊界，OM與x軸負方向成=45°角，在邊界的下方空間存在著垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B=0.1T，在邊界的上方有沿y軸正方向的勻強電場，場強大小為E=32N/C；在y軸上的P點有一個不計重力的帶電微粒，以沿x軸負方向的初速度v0=2×103m/s射出，已知OP=0.8cm，微粒所帶電荷量q=-5×10-18C，質量m=1×10-24kg，求：(1)帶電微粒第一次進入電場時的位置坐標；(2)帶電微粒從

7、P點出發到第三次經過電磁場邊界經歷的總時間；(3)帶電微粒第四次經過電磁場邊界時的速度大小。7如圖甲所示，在磁感應強度為B的水平勻強磁場中，有兩根豎直放置相距為L平行光滑的金屬導軌，頂端用一阻直為R的電阻相連，兩導軌所在的豎直平面與磁場方向垂直。一根質量為m的金屬棒從靜止開始沿導軌豎直向下運動，當金屬棒下落龍時，速度達到最大，整個過程中金屬棒與導軌保持垂直且接觸良好。重力加速度為g，導軌與金屬棒的電阻可忽略不計，設導軌足夠長。求：（l）通過電阻R的最大電流；（2）從開始到速度最大過程中，金屬棒克服安培力做的功WA；（3）若用電容為C的平行板電容器代替電阻R，如圖乙所示，仍將金屬棒從靜止釋放，經

8、歷時間t的瞬時速度v1。8如圖所示，在石軸上方存在勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直紙面向內。在x軸下方存在勻強電場，方向豎直向上。一個質量為m，電荷量為q，重力不計的帶正電粒子從y軸上的a(h、0)點沿y正方向以某初速度開始運動，一段時間后，粒子與x軸正方向成45°進入電場，再次經過y軸的b點時速度方向恰好與y軸垂直。求：（1）粒子在磁場中運動的軌道半徑廠和速度大小v1；（2）勻強電場的電場強度大小E；（3）粒子從開始到第三歡經過x軸的時間t總9如圖所示，在足夠長的絕緣板MN上方距離為d的O點處，水平向左發射一個速率為v0，質量為、電荷為的帶正電的粒子（不考慮粒子重力）。（1）若在

9、絕緣板上方加一電場強度大小為、方向豎直向下的勻強電場，求帶電粒子打到板上距P點的水平距離（已知）；（2）若在絕緣板的上方只加一方向垂直紙面，磁感應強度的勻強磁場，求：帶電粒子在磁場中運動半徑； 若O點為粒子發射源，能夠在紙面內向各個方向發射帶電粒子（不考慮粒子間的相互作用），求發射出的粒子打到板上的最短時間。10如圖所示為質譜儀上的原理圖，M為粒子加速器，電壓為U15000V；N為速度選擇器， 磁場與電場正交，磁感應強度為B10.2T，板間距離為d 0.06m；P為一個邊長為l的正方形abcd的磁場區，磁感應強度為B20.1T，方向垂直紙面向外，其中dc的中點S開有小孔，外側緊貼dc放置一塊熒

10、光屏。今有一比荷為的正離子從靜止開始經加速后，恰好通過速度選擇器，從a孔以平行于ab方向進入abcd磁場區，正離子剛好經過小孔S 打在熒光屏上。求：（1）粒子離開加速器時的速度v；（2）速度選擇器的電壓U2；（3）正方形abcd邊長l。11如圖所示，用電阻為R的硬導線做成一邊長為L的方框。將方框放在絕緣的水平木板上，與木板最大的摩擦力為。在方框右半部加上均勻增加的豎直向下的磁場區域中，磁感應強度。求：（1）導線中感應電流的大小；（2）經過多少時間方框開始運動。12如圖所示，在豎直平面內有兩個等量的異種點電荷，其電荷量分別為Q、Q，固定在同一個水平直線上相距為的A、B兩點。在AB連線的垂直平分線

11、有固定光滑豎直絕緣桿，在C點有一個質量為m、電荷量為q小環（可視為點電荷）靜止釋放。已知ABC構成正三角形，求：（1）在C點桿對小環的作用力大小；（2）小環滑到D點的速度大小。13如圖所示，質量m10.1 kg，電阻R10.3 ，長度L0.4 m的導體棒ab橫放在U型金屬框架上框架質量m20.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數u0.2，相距0.4 m的MM、NN相互平行，電阻不計且足夠長電阻R20.1 的MN垂直于MM.整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B0.5 T垂直于ab施加F2 N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運動，始終與MM、NN保持良好接觸，當ab運動到

12、某處時，框架恰好開始運動設框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.(1)求框架開始運動時ab速度v的大小；(2)從ab開始運動到框架恰好開始運動的過程中，MN上產生的熱量Q0.1 J，求該過程ab位移x的大小14如圖所示,寬度L=1 m的足夠長的U形金屬框架水平放置,框架處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應強度B=1 T,框架導軌上放一根質量m=0.2 kg、電阻R=1.0 的金屬棒ab,棒ab與導軌間的動摩擦因數=0.5.現用功率為6 W的牽引力F使棒從靜止開始沿導軌運動(ab棒始終與導軌接觸良好且垂直)。當棒的電阻R產生熱量Q=5.8 J時獲得穩定速度,此過程中,通過棒的

13、電荷量q=2.8 C(框架電阻不計,g取10 m/s2).問: (1)ab棒達到的穩定速度為多大?(2)ab從靜止到達穩定速度的時間為多少?15如下圖所示，兩光滑金屬導軌，間距d0.2m，在桌面上的部分是水平的，處在磁感應強度B0.1T、方向豎直向下的有界磁場中，電阻R3，桌面高H0.8m，金屬桿ab質量m0.2kg、電阻r1，在導軌上距桌面h0.2m高處由靜止釋放，落地點距桌面左邊緣的水平距離s0.4m，g10m/s2，求：(1)金屬桿剛進入磁場時，R上的電流大小和方向；(2)整個過程中R上放出的熱量16在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強磁場中，B0.2 T，有一水平放置的光滑框架，寬度為L0

14、.4 m，如圖所示，框架上放置一質量為0.05 kg，電阻為1 的金屬桿cd，框架電阻不計若cd桿以恒定加速度a2 m/s2，由靜止開始做勻變速運動，則(1)在5 s內平均感應電動勢是多少？(2)第5 s末，回路中的電流多大？(3)第5 s末，作用在cd桿上的水平外力多大？17發電站通過升壓變壓器、輸電導線和降壓變壓器把電能輸送到用戶(升壓變壓器和降壓變壓器都可視為理想變壓器)，輸電全過程的線路圖如圖所示，求：(1)若發電機的輸出功率是100 kW，輸出電壓是250 V，升壓變壓器的原副線圈的匝數比為125，求升壓變壓器的輸出電壓和輸電導線中的電流；(2)若輸電導線中的電功率損失為輸入功率的4

15、%，求輸電導線的總電阻。18（14分）如圖A.，M、N、P為直角三角形的三個頂點，M37°，MP中點處固定一電量為Q的正點電荷，MN是長為a的光滑絕緣桿，桿上穿有一帶正電的小球（可視為點電荷），小球自N點由靜止釋放，小球的重力勢能和電勢能隨位置x（取M點處x0）的變化圖像如圖B.所示，取sin 37°0.6，cos 37°0.8。（1）圖B中表示電勢能隨位置變化的是哪條圖線？（2）求勢能為E1時的橫坐標x1和帶電小球的質量m；（3）已知在x1處時小球與桿間的彈力恰好為零，求小球的電量q；（4）求小球運動到M點時的速度。19(18分)如圖所示，在坐標系xOy內有一半

16、徑為a的圓形區域，圓心坐標為O1（a，0），圓內分布有垂直紙面向里的勻強磁場。在直線ya的上方和直線x2a的左側區域內，有一沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為E。一質量為m、電荷量為+q（q0）的粒子以速度v從O點垂直于磁場方向射入，當速度方向沿x軸正方向時，粒子恰好從O1點正上方的A點射出磁場，不計粒子重力。（1）求磁感應強度B的大小；（2）粒子在第一象限內運動到最高點時的位置坐標；（3）若粒子以速度v從O點垂直于磁場方向射入第一象限，當速度方向沿x軸正方向的夾角=30°時，求粒子從射入磁場到最終離開磁場的時間t。20（12分）如圖所示，圖a表示，空間有一寬為2L的勻強磁場區域，磁

17、感應強度為B，方向垂直紙面向外。abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L的正方形線框，總電阻為R。線框以垂直磁場邊界的速度v勻速通過磁場區域。在運動過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行。線框剛進入磁場的位置x=0，x軸沿水平方向向右。求：（1）cd邊剛進入磁場時，ab兩端的電勢差，并指明哪端電勢高；（2）線框穿過磁場的過程中，線框中產生的焦耳熱；（3）在b圖中，畫出ab兩端電勢差隨距離變化的圖像。其中。21（20分）如圖，直線MN 上方有平行于紙面且與MN成45。的有界勻強電場，電場強度大小未知；MN下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強磁場，磁感應強度大小為B。今從MN_上的O點向磁場中射入

18、一個速度大小為v、方向與MN成45角的帶正電粒子，該粒子在磁場中運動時的軌道半徑為R。若該粒子從O點出發記為第一次經過直線MN，而第五次經過直線MN時恰好又通過O點。不計粒子的重力。求：（1）電場強度的大小；（2）該粒子從O點出發，第五次經過直線MN時又通過O點的時間；（3）該粒子再次從O點進入磁場后，運動軌道的半徑。22（19分）如圖a所示的平面坐標系xOy，在整個區域內充滿了勻強磁場，磁場方向垂直坐標平面，磁感應強度B隨時間變化的關系如圖b所示。開始時刻，磁場方向垂直紙面向內（如圖），t=0時刻有一帶正電的粒子（不計重力）從坐標原點O沿x軸正向進入磁場，初速度為v0=2×103m

19、/s。已知帶電粒子的比荷為，其它有關數據見圖中標示。試求：（1）時粒子所處位置的坐標（x1，y1）；（2）帶電粒子進入磁場運動后第一次到達y軸時離出發點的距離h；（3）帶電粒子是否還可以返回原點？如果可以，求返回原點經歷的時間t。23（17分）如圖所示，無限長金屬導軌EF、PQ固定在傾角為=53°的光滑絕緣斜面上，軌道間距L=1 m，底部接入一阻值為R=0.4的定值電阻，上端開口。垂直斜面向上的勻強磁場的磁感應強度B=2T。一質量為m=0.5kg的金屬棒ab與導軌接觸良好，ab與導軌間動摩擦因數=0.2，ab連入導軌間的電阻r=0.1，電路中其余電阻不計。現用一質量為M=2.86kg

20、的物體通過一不可伸長的輕質細繩繞過光滑的定滑輪與ab相連。由靜止釋放M，當M下落高度h=2.0 m時，ab開始勻速運動（運動中ab始終垂直導軌，并接觸良好）。不計空氣阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s2。求：（1）ab棒沿斜面向上運動的最大速度vm；（2）ab棒從開始運動到勻速運動的這段時間內電阻R上產生的焦耳熱QR和流過電阻R的總電荷量q。24如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面夾角30°，導軌電阻不計。磁感應強度為B=2T的勻強磁場垂直導軌平面向上，長為L=0.5m的金屬棒ab垂直于MN、PQ

21、放置在導軌上，且始終與導軌電接觸良好，金屬棒ab的質量m=1kg、電阻r=1。兩金屬導軌的上端連接右端電路，燈泡電阻RL4，定值電阻R12，電阻箱電阻R212，重力加速度為g=10 m/s2，現閉合開關，將金屬棒由靜止釋放，下滑距離為s0=50m時速度恰達到最大，試求：（1）金屬棒下滑的最大速度vm；（2）金屬棒由靜止開始下滑2s0的過程中整個電路產生的電熱Q。25如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R，在兩板間半徑為R的圓形區域內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，兩板及其左側邊緣連線均與磁場邊界剛好相切。一帶電粒子（不計重力）沿兩板間中心線O1O2從左側O1點以某一速度射入，沿直線通過圓

22、形磁場區域，然后恰好從極板邊緣飛出，在極板間運動時間為t0。若僅撤去磁場，質子仍從O1點以相同速度射入，經時間打到極板上。求：（1）兩極板間電壓U；（2）若兩極板不帶電，保持磁場不變，帶電粒子仍沿中心線O1O2從O1點射入，欲使帶電粒子從左側飛出兩板間，入射速度v應滿足什么條件。26如圖所示，在一水平向左的勻強電場中，光滑絕緣直角三角形斜劈ABC被固定在水平面上，其斜面長L1.5m，傾角為37°。有一個電荷量為q3×10-5C、質量為m4×10-3kg的帶電小物塊（可視為質點）恰能靜止在斜面的頂端A處。g10m/s2，sin37°0.6，cos37

23、76;0.8求：（1）AB兩點間的電勢差UAB；（2）若電場強度減小為原來的一半時小物塊從A下滑到B的時間t。27如圖所示，電燈L標有“4V、1W”。滑動變阻器R1總電阻為50，閉合開關S，當滑片P滑至某位置時，電流表示數為I1=0.45A，電燈L恰好正常發光。由于外電路發生故障，電燈L突然熄滅，此時電流表示數變為I2=0.5A，電壓表示數變為U=10V。電流表和電壓表均為理想電表，試求電源電動勢E和內電阻r。r28如圖所示，在xoy平面內第象限有沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為N/C。y軸右側有一個邊界為圓形的勻強磁場區域，圓心O位于x軸上，半徑為r=0.02m，磁場最左邊與y軸相切于O點，磁場方