洋县中学高二年级第 15 次物理测试题 命题： 2021-12-13 1．（提升题）点电荷 Q1 固定在原点 O，Q2 是位于 x 轴上的另一个点电荷，x 正半轴上的电势  随 x 的分布情 况如图所示．一带负电的试探电荷 q 仅在电场力作用下沿 x 轴以一定的初速度从 x1 运 动经过 x2．则（　　） A．Q1 带正电 B．Q2 位于 x2 点的右侧 C．q 从 x1 到 x2 加速度一直增大 D．q 从 x1 到 x2 电势能一直减小 2．（基础题）如图所示，两个质量不同、电荷量相同的带电粒子 a 、 b 以相同的初速度从同一位置垂直电场 线射入充电后的平行板电容器，图中虚线为两粒子的运动轨迹，不计两粒子受到的重力作用，下列说法正确的 是（　　） A．粒子 a 、 b 在电场中运动的时间相等 C．粒子 a 到达负极板时的动能较大 B．粒子 b 的加速度较大 D．电场力对粒子 a 、 b 做的功相等 3．（基础题）如图所示，在矩形区域 ACDE 中有方向垂直于纸面向外的匀强磁场， 从 A 点沿 AC 方向发射三个相同的带电粒子，三粒子分别从 E 、 P 、 D 射出。已知 AE  EP  PD ， sin 53� 0.8 ，则下列说法正确的是（　　） A．三粒子在匀强磁场中的速率之比为 1: 2 : 5 B．三粒子在匀强磁场中的速率之比为 2 : 3 : 5 C．三粒子在匀强磁场中的运动时间之比为 4 : 2 :1 D．三粒子在匀强磁场中的运动时间之比为 6 : 3 : 2 4．（基础题）如图所示，在圆形区域内有在垂直纸面向外的匀强磁场， AB 为圆的直径，P 为圆周上的点， �AOP  60o 。带正电的粒子 a 和带负电的粒子 b（a、b 在图中均未画出）以相同的速度 从 P 点沿 PO 方向射入磁场，结果恰好从直径 AB 两端射出磁场。粒子 a、b 的质量相等， 不计粒子所受重力以及粒子间的相互作用。下列说法错误的是（　　） A．从 A 点射出磁场的是粒子 a B．粒子 a、b 在磁场中运动的半径之比为 1∶3 C．粒子 a、b 的电荷量之比为 3∶1 D．粒子 a、b 在磁场中运动的时间之比为 3∶2 5．（提升题）质量为 m 长为 L 的金属棒，水平放在光滑的导轨上。导轨宽为 d ，与水平面夹角为  。当磁场 方向水平向左，磁感强度大小为 B0 时，金属棒恰好静止。若电流不变， 金属棒 保持静止，磁场方向由水平方向逐渐变为竖直方向，下列说法中正确的是（　　） A．磁场方向水平时，电流强度大小为 I mg B0 L B．磁场方向水变为竖直的过程，安培力不变 C．磁场方向水变为竖直的过程，支持力一直变大 D．磁场方向水变为竖直的过程，磁感应强度最小值为 B0 sin  6．（提升题）如图所示，在第二象限中有水平向右的匀强电场，在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。 q 有一重力不计的带电粒子（电量为 ，质量为 m x ）以垂直于 轴的速度 v0 x 从 轴上的 P 点进入匀强电场，恰好 与 y 轴成 45�角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于 x 轴进入第四象限。已知 OP 之间的距离为 d ，则（　 ） A．带电粒子通过 y 轴时的坐标为 (0, d ) mv02 B．电场强度的大小为 2qd (3  4)d C．带电粒子在电场和磁场中运动的总时间为 2v0 D．磁感应强度的大小为 2mv0 4qd 7．（基础题）如图所示为小明同学用毫安表改装多用电表的原理图。已知毫安表表头内阻为 60Ω，满偏电流 为 2mA，R1 和 R2 为定值电阻。 （1）若将毫安表改装成 4mA 和 40mA 两个量程的电流表，当选择开关 S1 与 b 端相接，单刀双掷开关 S2 接“1”时，电流表的量程为 4mA，则 R1+R2=___________Ω，R1=___________Ω； （2）图中将开关 S2 接“2”端时为欧姆表。根据图中电源情况可以判断表笔 A 应接___________色（选填“红”或 “黑”）表笔；若开关 S1 与 a 端相接时欧姆表为“×10”倍率挡，则开关 S1 与 b 端相接时应为___________（选填 “×1”或“×100”）倍率挡； （3）图中作为欧姆表使用时，若电池用旧后电动势不变，电池内阻变大，欧姆调零后测电阻，这种情况对测 量结果___________（选填“有”或“没有”）影响。 8．（提升题）在如图甲所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源电动势为 E，内阻为 r， R0 为定 值电阻，当滑动变阻器 R 的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙 所示。求： （1）电源内阻 r 和电动势 E； （2）定值电阻 R0 的最大电功率。 9．（挑战题）如图所示，在平面直角坐标系 xOy 内，第Ⅰ象限存在沿 y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以 ON 为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁场区域半径为 R。一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的粒子，从 y 轴正半轴上 y＝h 处的 M 点，以速度 v0 垂直于 y 轴射入电场，经 x 轴上 x＝2h 处 的 P 点进入磁场，最后从磁场边界最低点以垂直于 y 轴的方向射出磁场。不计粒 子重力。求： （1）电场强度的大小 E； （2）匀强磁场的大小 B。 参考答案 1．A 2．D 3．A 4．ABC 5．ACD 6．BC 7．60 6 黑 ×100 没有 （1）[1] 当选择开关 S1 与 b 端相接，单刀双掷开关 S2 接“1”时，电流表的量程为 I1=4mA，则有 I1  I g  I g Rg R1  R2 解得 R1  R2  60Ω [2] 当选择开关 S1 与 a 端相接，单刀双掷开关 S2 接“1”时，电流表的量程为 I2=40mA，则有 I 2  Ig  I g ( Rg  R2 ) 解得 R1  6Ω R1 （2）[3] 多用电表中表笔电流应该为“红进黑出”， 表笔 A 与内置电源正极相连，则表笔 A 应接黑表笔。 [4] 开关 S1 与 b 端相接时，毫安表所在并联电路的电阻减小，测量相同待测电阻时，则该并联电路的分压减小， 毫安表转动的角度减小，则此时为“×100”挡。 （3）[5] 电池内阻变大，能够正常欧姆调零，则欧姆表的内阻不产生系统误差，而电池的电动势不变，故对 测量结果没有影响。 8．（1） 2Ω ， 3.6V ；（2） 0.9W （1）由图甲知，电压表 V1 测定值电阻 R0 两端电压，且 R0 两端的电压随电流的增大而增大，则图乙中下方图 线表示电压表 V1 的读数随电流表读数的变化情况，由图线的斜率得 R0  电压表 V2 测得的是电源的路端电压，图乙中上方图线表示 V2 3.0  1.0 Ω10Ω  0.3  0.1 的读数随电流表读数的变化情况，上方图线斜率 3.4  3.0  的绝对值等于电源的内阻 r  0.3  0.1 Ω2Ω 当电路中电流为 0.1A 时，电压表 V2 的读数为 3.4V ，根据闭合电路的欧姆定律得 E  U  Ir  3.4V  0.1�2V  3.6V （2）当滑动变阻器的阻值为 0 时，电路中电流最大，最大电流为 此时定值电阻 R0 I max  2 P0max  I max R0   0.3 �10W  0.9W 2 消耗的功率最大，最大电功率为 E 3.6  A  0.3A R0  r 10  2 9．（1） E mv02 mv0 mv B  ( 2  1) 0 B  2qh ；（2） qR 或 q (2h  R) （1）由题意得，带电粒子垂直电场进入后做类平抛运动，则有 1 h  at 2 2 qE  ma 联立解得 E 2h  v0t mv02 2qh 2 2 （2）带电粒子由 M 到 P 点过程运用动能定理得： v  v0  vy  2v0 粒子进入匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则 r  r cos 45� R 或 解得 B  ( 2  1) r 2h  R  2(2h  R) cos 45� mv0 mv0 B qR 或 q (2h  R) tan   qvB  m v2 r vy v0 1