A.增大电场强度E B.增大磁感应强度B
C.增大加速电压
U D.减小加速电压U U
c
B
面
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、实验题(本题共2个小题,共12分)
13、(2+4=6分)如图
所示为某同学用多用电表欧姆档测量一个电阻阻值的示数和档位情况,则这个电阻的阻值约为 Ω。如果想测量的更精确些,应怎样调节多用电表后再进行测量?
答: 。 14(6分)
(1)下面图a游标卡尺的读数为 cm。
S
A B
图b 图a
(2)如图b所示是简化的多用电表的电路。转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,当S与 连接时,多用电表就成了较大量程的电流表;当S与 连接时,多用电表就成了较大量程的电压表。
三、计算题(本题共4个小题,共40分)
15、(8分)质量为m,电量为e的电子以初速v0沿A板内侧平行射入,如图所示,若A、B板
间的距离为d,板长为 l ,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
16、(8分)如图所示的电路中,电阻R1=4Ω,R2=6Ω,电源内电阻r=0.6Ω。若电源消耗的
总功率为40W,电源的输出功率为37.6W,求电源电动势和电阻R3的阻值。 17、(12分)如图,匀强磁场磁感应强度为B,宽度为d,方向垂直
M
纸面向里,在磁场右边缘放有大平板MN,板面与磁场平行,一
B
质量为m,带电量为+q的粒子(重力不计),从图示位置由静止开始被电场加速,求:
+q
(1)粒子进入磁场的初速度v与加速电压U的关系(v= )。
N (2)能使粒子打到平板MN的加速电压U最小值是多少?
U
18、(12分)质谱仪是一种能够把具有不同荷质比(带电粒子的电荷和质量之比)的带电粒子分离开来的仪器,它的工作原理如图所示。其中A部分为粒子速度选择器,C部分是偏转分离器。如果速度选择器的两极板间匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感强度为B1。偏转分离器区域匀强磁场的磁感强度为B2,某种带电粒子由O点沿直线穿过速度选择器区域后进入偏转分离器。
求:(1)粒子由孔O'进入偏转分离器时的速度为多大?(2)粒子进入偏转分离器后在洛伦兹力作用下做圆周 运动,在照相底片MN上的D点形成感光条纹,测得D点
到O'点的距离为d,则该种带电粒子的荷质比q/m为多大?
O
高二物理期末考试试题参考答案
1.BC 2.C 3.AD
4.C (点电荷经3等势面时的动能为12ev,而此时的电势能为0.所以总能量为12ev,当电势能为-8ev时,动能应为20ev,这样总能量才为12ev)
5.BD (电键未断开时,电容器的电压等于R2的电压,断开时,电容器的电压等于电动势,电压增大,而电容器两极板间的电场方向不变)
6.BD (E=U/d ,E变小。由Q=CU,电容变小,电荷量变小,上极板的正电荷会放出,所以电流向右 7.BCD
8.ABC (变阻器连入电路的阻值变小,外电阻由3r减小到r,输出功率变大直到。开始时变阻器的阻值2r=R0+r,变阻器功率,逐渐减小到0.电路总电流增大,所以R0的功率和电源总功率都变大 。另外,电源内阻消耗的功率也增大)
9.AD(L1、L3和变阻器是串联关系。L2、L4和变阻器是并联关系,变阻器阻值变大,L1、L3电流变小,L2、L4电流变大) 10.D 11.ABD 12.BC
边0刻度) 14.(1) (2)
15解:电子在平行板间的运动时间为t= l/v0 2分
竖直方向的加速度为 a=eU/md 2分
1
又d=at2 2分
2
联立各式,解得
U=2md2v20 /el2 2分
16.解析:对于电源的功率要区分三种功率及其关系:电源的总功率P总=EI,输出功率P出=UI,内电路消耗的功率P内=I2r,三者关系是P总=P出+P内 解:电源内阻消耗的功率为I2r=P总-P出 得:I=2A 2分 由P总=EI 得:E=20V 2分
R1R2
+R3
R+R2 外电路总电阻为R= 1 1分
由闭合电路欧姆定律E=I(R+r) 1分 得:R3=7Ω
所以电源的电动势为20V,R3=7Ω. 2分
17 (12分) 解:(1)设粒子射出电场的速度为v, 则由动能定理得:qU =mv2/2 (3分)
v =
2qU
(2分) m
(2)要打到板MN上粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r须满足:r≥d(2分)
mv2
又Bqv = (2分)
r
22qdB (2分) 由上述三式联解得:U ≥
2m22
所以能使粒子打到平板MN上的电压最小值为:qdB (1分)
2m
18(12分) 解:(1)粒子在OO'间做匀速直线运动,所以粒子受电场力和磁场力大小相等,方向相反,即 qvB1=qE 3分 由此解出粒子进入偏转分离器时的速度为
v=
E
2分 B1
(2)粒子进入偏转分离器的磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即
v2
qvB=m 2分
R
由此解出粒子运动的圆周半径为 R=mv 2分
qB2
将(1)中求出的v代入上式,并由题意d=2R 1分 解出
q2E
2分 =
mdB1B2
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