2017年高三物理暑假作業(yè)

　　一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分，每小題至少有一個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))

　　1.(XX年順義模擬)如圖所示的是電視機(jī)顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈l，如果發(fā)現(xiàn)電視畫面幅度比正常時偏大，可能是因為(　　)

　　a.電子槍發(fā)射能力減弱，電子數(shù)減少

　　b.加速電場電壓過低，電子速率偏小

　　c.偏轉(zhuǎn)線圈匝間短路，線圈匝數(shù)減少

　　d.偏轉(zhuǎn)線圈電流過小，偏轉(zhuǎn)磁場減弱

　　解析：電子偏轉(zhuǎn)的半徑與電子數(shù)無關(guān)，a錯誤;根據(jù)qvb=知，r=，故v越小，電子在磁場中偏轉(zhuǎn)半徑越小，而通過磁場區(qū)域時，偏轉(zhuǎn)角越大，b正確;b越小，r越大，偏轉(zhuǎn)角度越小，故c、d錯誤.

　　答案：b

　　2.“月球勘探者號”空間探測器運用高科技手段對月球進(jìn)行了近距離勘探，在月球重力分布、磁場分布及元素測定方面取得了新的成果.月球上的磁場極其微弱，通過探測器拍攝電子在月球磁場中的運動軌跡，可分析月球磁場的強弱分布情況，如圖所示是探測器通過月球表面①、②、③、④四個位置時，拍攝到的電子運動軌跡照片(尺寸比例相同)，設(shè)電子速率相同，且與磁場方向垂直，則可知磁場從強到弱的位置排列正確的是(　　)

　　a.①②③④　　　　　　　　 b.①④②③

　　c.④③②① d.③④②①

　　解析：由圖可知帶電粒子做圓周運動的半徑r1b2>b3>b4，故選項a正確.

　　答案：a

　　3.

　　如圖所示，內(nèi)壁光滑的玻璃管長為l，平放在光滑水平桌面上.玻璃管底部有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的小球，勻強磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強度為b.現(xiàn)讓玻璃管繞通過開口端的豎直軸o以角速度ω在水平面內(nèi)沿逆時針方向做勻速圓周運動，則玻璃管底部所受壓力大小(　　)

　　a.可能為0 b.等于mlω2

　　c.等于mlω2+qblω d.等于mlω2-qblω

　　解析：本題考查受力分析，洛倫茲力方向的判斷，圓周運動的向心力.根據(jù)左手定則，物體受到的洛倫茲力的方向沿半徑向外，由于物體做勻速圓周運動其合外力指向圓心，故玻璃管對小球有指向圓心的壓力，fn-qvb=mlω2，v=ωr，所以fn=mlω2+qblω.本題正確選項為c.

　　答案：c

　　4.

　　如圖所示，勻強磁場中有一個電荷量為q的正離子，自a點沿半圓軌道運動，當(dāng)它運動到b點時，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌道運動到c點，已知a、b、c在同一直線上，且ac=ab，電子電荷量為e，電子質(zhì)量可忽略不計，則該離子吸收的電子個數(shù)為(　　)

　　a.3q/2e b.q/e

　　c.2q/3e d.q/3e

　　解析：該題考查帶電離子在磁場中的運動.離子在磁場中所受洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運動，其半徑r=，離子碰上電子后半徑變化，r′==，所以q′=，δq=q，正確答案是d.

　　答案：d

　　5.如圖所示，abc為與勻強磁場垂直的邊長為a的等邊三角形，磁場垂直紙面向外，比荷為e/m的電子以速度v0從a點沿ab邊入射，欲使電子經(jīng)過bc邊，磁感應(yīng)強度b的取值為(　　)

　　a.b>

　　b.b<

　　c.b<

　　d.b>

　　解析：由題意，如右圖所示，電子正好經(jīng)過c點，此時圓周運動的半徑r=/cos 30°=，要想電子從bc邊經(jīng)過，圓周運動的半徑要大于，由帶電粒子在磁場中運動的公式r=有<，即b<，c正確.

　　答案：c

　　6.

　　如圖所示，在垂直紙面向里的勻強磁場的邊界上，有兩個電荷量絕對值相同、質(zhì)量相同的正、負(fù)粒子(不計重力)，從o點以相同的速度先后射入磁場中，入射方向與邊界成θ角，則正、負(fù)粒子在磁場中(　　)

　　a.運動時間相同

　　b.運動軌跡的半徑相同

　　c.重新回到邊界時速度大小和方向相同

　　d.重新回到邊界時與o點的距離相等

　　答案：bcd

　　7.

　　如圖所示，在一勻強磁場中有三個帶電粒子，其中1和2為質(zhì)子，3為α粒子的徑跡.它們在同一平面內(nèi)沿逆時針方向做勻速圓周運動，三者軌跡半徑r1>r2>r3并相切于p點，設(shè)t、v、a、t分別表示它們做圓周運動的周期、線速度、向心加速度以及各自從經(jīng)過p點算起到第一次通過圖中虛線mn所經(jīng)歷的時間，則(　　)

　　a.t1=t2v3

　　c.a1>a2>a3 d.t1

　　解析：各粒子做圓周運動的周期t=，根據(jù)粒子的比荷大小可知：t1=t2r2>r3結(jié)合r=及粒子比荷關(guān)系可知v1>v2>v3，故b錯誤;粒子運動的向心加速度a=，結(jié)合各粒子的比荷關(guān)系及v1>v2>v3可得：a1>a2>a3，故c正確;由題圖可知，粒子運動到mn時所對應(yīng)的圓心角的大小關(guān)系為θ1<θ2<θ3，而t1=t2，因此t1

　　答案：acd

　　8.

　　如圖所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子，不計重力，在a點以某一初速度水平向左射入磁場區(qū)域ⅰ，沿曲線abcd運動，ab、bc、cd都是半徑為r的圓弧.粒子在每段圓弧上運動的時間都為t.規(guī)定垂直紙面向外的磁感應(yīng)強度方向為正，則磁場區(qū)域ⅰ、ⅱ、ⅲ三部分的磁感應(yīng)強度b隨x變化的關(guān)系可能是下圖中的(　　)

　　解析：由左手定則可判斷出磁感應(yīng)強度b在磁場區(qū)域ⅰ、ⅱ、ⅲ內(nèi)磁場方向分別為向外、向里、向外，在三個區(qū)域中均運動圓周，故t=，由于t=，求得b=.只有c選項正確.

　　答案：c

　　9.某空間存在著如圖(甲)所示的足夠大的，沿水平方向的勻強磁場.在磁場中a、b兩個物塊疊放在一起，置于光滑絕緣水平地面上，物塊a帶正電，物塊b不帶電且表面絕緣.在t1=0時刻，水平恒力f作用在物塊b上，使a、b由靜止開始做加速度相同的運動.在a、b一起向左運動的過程中，以下說法中正確的是(　　)

　　a.圖(乙)可以反映a所受洛倫茲力大小隨時間t變化的關(guān)系，圖中y表示洛倫茲力大小

　　b.圖(乙)可以反映a對b的摩擦力大小隨時間t變化的關(guān)系，圖中y表示摩擦力大小

　　c.圖(乙)可以反映a對b的壓力大小隨時間t變化的關(guān)系，圖中y表示壓力大小

　　d.圖(乙)可以反映b對地面的壓力大小隨時間t變化的關(guān)系，圖中y表示壓力大小

　　解析：在恒力f的作用下，a、b一起由靜止開始做勻加速運動，則a所受洛倫茲力的大小應(yīng)由零開始增大;a、b間的摩擦力是靜摩擦力，大小為maa不變;a在豎直方向上受力平衡;n=qvb+mag，當(dāng)v由零開始均勻增大時，n由mag開始均勻增大;a、b整體在豎直方向上受力平衡：f地=qvb+(ma+mb)g，當(dāng)v由零開始均勻增大時，f地由(ma+mb)g開始均勻增大，故應(yīng)選c、d.

　　答案：cd

　　10.(XX年高考浙江理綜)利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子.圖中板mn上方是磁感應(yīng)強度大小為b、方向垂直紙面向里的勻強磁場，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為l.一群質(zhì)量為m、電荷量為q，具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板mn進(jìn)入磁場，對于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，下列說法正確的是(　　)

　　a.粒子帶正電

　　b.射出粒子的最大速度為

　　c.保持d和l不變，增大b，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大

　　d.保持d和b不變，增大l，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大

　　解析：利用左手定則可判定只有負(fù)電荷進(jìn)入磁場時才向右偏，故選項a錯誤.利用qvb=知r=，能射出的粒子滿足≤r≤，因此對應(yīng)射出粒子的最大速度vmax==，選項b正確.vmin==，δv=vmax-vmin=，由此式可判定選項c正確、選項d錯誤.

　　答案：bc

　　二、非選擇題(本題共2小題，共30分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)

　　11.(15分)(XX年

　　臨沂模擬)在以坐標(biāo)原點o為圓心，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強度大小為b、方向垂直于紙面向里的勻強磁場，如圖所示.一個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點a處以速度v沿-x方向射入磁場，它恰好從磁場邊界與y軸的交點c處沿+y方向飛出.

　　(1)請判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷;

　　(2)若磁場的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強度的大小變?yōu)閎′，該粒子仍從a處以相同的速度射入磁場，但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了60°角，求磁感應(yīng)強度b′多大?此次粒子在磁場中運動所用時間t是多少?

　　解析：(1)由粒子的運行軌跡，利用左手定則可知，該粒子帶負(fù)電荷.

　　粒子由a點射入，由c點飛出，其速度方向改變了90°，則粒子軌跡半徑r=r①

　　又qvb=m②

　　則粒子的比荷=.③

　　(2)粒子從d點飛出磁場速度方向改變了60°角，故ad弧所對圓心角為60°，粒子做圓周運動的半徑

　　r′=rcot 30°=r④

　　又r′=⑤

　　所以b′=b⑥

　　粒子在磁場中運行時間

　　t=t==.⑦

　　答案：(1)負(fù)電荷　　(2)b

　　12.(15分)如圖所示，一根水平

　　光滑的絕緣直槽軌連接一個豎直放置的半徑為r=0.50 m的絕緣光滑槽軌.槽軌處在垂直紙面向外的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度b=0.50 t.有一個質(zhì)量m=0.10 g，帶電荷量為q=+1.610-3 c的小球在水平軌道上向右運動.若小球恰好能通過最高點，重力加速度g=10 m/s2.

　　試求：

　　(1)小球在最高點所受的洛倫茲力f;

　　(2)小球的初速度v0.

　　解析：(1)設(shè)小球在最高點的速度為v，則小球在最高點所受洛倫茲力

　　f=qvb　方向豎直向上;①

　　由于小球恰好能通過最高點，故小球在最高點由洛倫茲力和重力的合力提供向心力，即

　　mg-f=②

　　將①代入②式求解可得v=1 m/s，f=810-4 n.

　　(2)由于無摩擦力，且洛倫茲力不做功，所以小球在運動過程中機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律可得

　　mv=mgh+mv2③

　　其中h=2r④

　　求解可得v0= m/s.

　　答案：(1)810-4 n　(2) m/s