高考物理第二轮复习磁场三难之霍尔效应课后练习
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第12讲磁场三难之霍尔效应
题一:利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n,现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b,厚为d,并加有与侧面垂直的匀强磁场B,当通以图示方向的电流I时,用电压表测得导体上、下表面间的电压为U。
已知自由电子的电荷量为e,则该导体单位体积内的自由电子数为
________。
C为其四个侧面,如图所示,已知导体样品中载题二:一导体材料样品的体积为a×b×c,'A、C、A、'
流子是自由电子,且单位体积中的自由电子数为n,电阻率为ρ,电子的电荷量为e,沿x方向通有电流I。
(1)导体A'、A两个侧面之间的电压大小为________,导体中自由电子定向移动的速率是________;(2)将该导体样品放在匀强磁场中,磁场方向沿z轴正方向,则导体样品侧面C的电势________(填“高
C的电势;
于”“低于”或“等于”)侧面'
C两侧面间的电势差为U,则匀强(3)在(2)中,达到稳定状态时,沿x方向电流仍为I,若测得C、'
磁场的磁感应强度为________。
题三:如图所示,a、b、c分别表示长方体导体板的长、宽、高,将导体板置于垂直导体板前后两个表面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,当电流由左侧面向右侧面通过导体板时,将在导体板的上、下两表面之间产生霍尔电压U H,下列说法中正确的是()
A.导体板下表面电势高于其上表面电势
B.若保持通过导体板的电流恒定不变,只将导体板的高度c减半,则U H将减半
C.若保持导体板左、右两端所加电压恒定不变,只将导体板的宽度b减半,则U H将不变
D.若保持导体板左、右两端所加电压恒定不变,只将导体板的长度a减半,则U H将变为原来的2倍
题四:利用霍尔效应制作的元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。
如图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两侧就会形成电势差U CD,下列说法中正确的是()
A.电势差U CD仅与材料有关
B.仅增大磁感应强度时,C、D两面间的电势差变大
C.若霍尔元件中定向移动的是自由电子,则电势差U CD>0
D.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方向
题五:如图,铜质导电板(单位体积的电荷数为n )置于匀强磁场中,用电源、开关、电流表、电压表可以测出磁感应强度的大小和方向。
将电路接通,串联在AB 线中的电流表读数为I ,电流方向从A 到B ,并联在CD 两端的电压表的读数为U CD >0,已知铜质导电板厚d 、横截面积为S ,电子电荷量为e 。
则该处的磁感应强度的大小和方向可能是( )
A .
Id neSU
、垂直纸面向外 B .
Id nSU
、竖直向上 C .Id
neSU 、垂直纸面向里
D .Id
nSU 、竖直向下
题六:如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,如果用d 表示薄片的厚度,k 为霍尔系数,对于一个霍尔元件,d 、k 为定值。
如果保持电流I 恒定,则可以验证U H 随B 的变化情况。
以下说法中正确的是( )
A .将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面,U H 将变大
B .在测定地球两极的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平
C .在测定地球赤道上方的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平
D .改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角,U H 将发生变化
题七:如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I ,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B 与I 成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为I H ,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压U H 满足d
B
I k
U H H =,式中k 为霍尔系数,d 为霍尔元件两侧面间的距离。
电阻R 远大于R L ,霍尔元件的电阻可以忽略,则( )
A .霍尔元件前表面的电势低于后表面
B .若电源的正、负极对调,电压表将反偏
C .I H 与I 成正比
D .电压表的示数与R L 消耗的电功率成正比
题八:利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器广泛应用于测量和自动控制等领域。
如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B 中,在薄片的两个侧面a 、b 间通以电流I 时,另外两侧c 、f 间产生电势差,这一现象称为霍尔效应。
其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c 、f 间建立起电场E H ,同时产生霍尔电势差U H 。
当电荷所受的电场力与洛伦兹力大小相等时,E H 和U H 达到稳定值,U H 的大小与I 和B 以及霍尔元件厚度d 之间满足关系式d
IB
R U H
H =,其中比例系数R H 称为霍尔系数,仅与材料性质有关。
(1)设半导体薄片的宽度为l ,请写出U H 和E H 的关系式;若半导体材料是电子导电的,请判断图1中c 、f 哪端的电势高。
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n ,电子的电荷量为e ,请导出霍尔系数R H 的表达式。
(通过横截面积S 的电流I =nevS ,其中v 是导电电子定向移动的平均速率)。
(3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反。
霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。
当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图3所示。
若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式。
题九:如图所示,一段长方体金属导电材料,厚度为a、高度为b、长度为l,内有带电量为e的自由电子。
该导电材料放在垂直于前后表面的匀强磁场中,磁感应强度为B。
当有大小为I的稳恒电流垂直于磁场方向通过导电材料时,在导电材料的上下表面间产生一个恒定的电势差U。
I
b
a B
l
(1)分析并比较上、下表面电势的高低;
(2)求该导电材料单位体积内的自由电子数n;
(3)经典物理学认为金属导体中恒定电场形成稳恒电流,而金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞。
设某种金属中单位体积内的自由电子数为n,自由电子的质量为m,带电量为e,自由电子连续两次碰撞的时间间隔的平均值为t。
试求这种金属的电阻率。
题十:如图,某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道的长为L、宽为d、高为h,上下两面是绝缘板,前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板,两导体板与开关和定值电阻R相连。
整个管道置于磁感应强度大小为B、方向沿z轴正方向的匀强磁场中。
管道内始终充满电阻率为ρ的导电液体(有大量的正、负离子),且开关闭合前后,液体在管道进、出口两端压强差的作用下,均以恒定速率v0沿x轴正向流动,液体所受的摩擦阻力不变。
(1)求开关闭合前,M、N两板间的电势差大小U0;
(2)求开关闭合前后,管道两端压强差的变化Δp;
(3)调整矩形管道的宽和高,但保持其他量和矩形管道的横截面积S=dh不变,求电阻R可获得的最大功率P m及相应的宽高比
d
h
的值。
磁场三难之霍尔效应
题一:
eUb
BI
详解:当通以图示方向的电流I 时,自由电子向左定向移动,由左手定则可知自由电子受到的洛伦兹力向上,则上表面聚集自由电子,下表面聚集金属正离子。
随着上、下表面聚集的电荷越来越多,上、下表面间形成的匀强电场的场强越来越大,当洛伦兹力与电场力大小相等时,上、下表面间形成稳定的电势差。
由d U e evB =得Bd
U v =,由电流的微观定义式I nvSe nvbde ==得该导体单位体积内的自由电子数为vbde I
n =
,所以eUb
BI n =。
题二:(1)cI ab ρ,I nabe (2)高于 (3)neaU
I
详解:(1)导体材料的电阻为ab c R ρ=,则ab cI U ρ=0;由电流的微观表达式I =neSv 得nabe
I
v =。
(2)根据左手定则知电子向侧面'C 运动,'C 聚集电子,电势低,导体样品侧面C 的电势高于侧面'C 的
电势。
(3)达到稳定状态时,自由电子所受电场力与洛伦兹力平衡,有evB b U e
=,得I
neaU
B =。
题三:CD
详解:在导体中定向移动形成电流的是自由电子,它们受到的洛伦兹力垂直下表面向下,因此电子向下表面聚集,下表面电势比上表面的低,A 错误;若电流保持恒定,当电子受到的电场力和洛伦兹力大小相等
时,有evB c U e
H =,而电流的微观表达式为I =nevS =nevbc ,联立有neb
BI
U H =
,与长度a 、高度c 无关,B 错误;由电阻定律bc
a
R ρ=和欧姆定律U =IR ,得a ne BUc U H ρ=,U 不变时,U H 与b 无关,则只将导
体板宽度b 减半时,U H 将不变,只将导体板长度a 减半时,U H 将变为原来的2倍,C 、D 正确。
题四:B
详解:设霍尔元件的厚度为d ,长为a ,宽为b ,稳定时有b
U q
Bqv CD
=,又因为I =nqSv ,其中n 为单位体积内自由电荷的个数,q 为自由电荷所带的电荷量,S =bd ,联立解得d
BI nq U CD ⋅=1,选项A 错误;若仅增大磁感应强度B ,则C 、D 两面间的电势差增大,选项B 正确;若霍尔元件中定向移动的是自由电子,由左手定则可知,电子将向C 侧偏转,则电势差U CD <0,选项C 错误;地球赤道上方的地磁场方向为水平方向,元件的工作面要与磁场方向垂直,故元件的工作面应保持竖直方向,选项D 错误。
题五:A
详解:铜质导电板靠电子导电,当铜质导电板通电时,有Bev e d
U
=(式中v 为电子定向移动的速率),由电流的微观定义得I =neSv ,解得Id
neSU
B =;根据左手定则可知,磁感应强度的方向垂直纸面向外,故A 对。
题六:ABD
详解:在E 、F 间通入恒定电流I ,同时外加与薄片垂直的磁场B ,M 、N 间出现电压U H ,满足关系式d
IB k U H =。
磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面,B 增大,U H 将变大,A 对;关系式d
IB
k
U H =中,B 应与工作面垂直,因此改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角,U H 将发生变化,D 对;将公式d IB
k U H =变形得kI
dU B H =,
磁场与工作面垂直时便于测量,地球两极的磁场方向垂直于地面,霍尔元件的工作面应保持水平,B 对;赤道上方的磁场方向水平,霍尔元件的工作面应保持竖直,C 错。
题七:CD
详解:电流周围存在磁场,结合安培定则可知磁场的方向向左,而电子移动方向与电流的方向相反,再由左手定则可得电子偏向内侧,前表面的电势高于后表面,故A 错误;当电源正、负极对调后,磁场虽反向,但电子运动方向也反向,由左手定则可知,洛伦兹力的方向不变,则电压表将不会反偏,故B 错误;如图所示,霍尔元件与电阻R 串联后与R L 并联,根据串、并联特点,则有L H H R I I R I )(-=,因此有I H 与I
成线性关系,故C 正确;R L 消耗的电功率222
)(H L
L H L L I R R R I R R P ==,可得P L 与I H 2成正比,又因为磁感
应强度大小B 与I 成正比,即B 与I H 成正比,电压表的示数d
B kI U H H =,则U H 与I H 2
成正比,所以电压
表的示数U H 与R L 消耗的电功率P L 成正比,故D 正确。
题八:(1)U H =E H l ,c 端电势高 (2)ne
R H 1=
(3)mt P N =
详解:(1)由场强和电势差的关系可知U H =E H l 。
因为半导体材料中电子定向移动形成电流,电流方向向右,由左手定则判断电子偏向f 端,故c 端电势高。
(2)由d IB R U H
H =,得IB
d
l E IB d U R H H H ==。
当电场力与洛伦兹力相等时,有eE H =evB ,解得E H =vB ,又I =nevS ,联立解得1
H d d ld R vBl vl IB nevS neS ne
====。
(3)由于在时间t 内,霍尔元件输出的脉冲数目为P ,则P =mNt ,圆盘转速为mt
P
N =。
题九:(1)下表面电势高 (2)IB eaU (3)22m
ne t
详解:(1)电流向右,由左手定则可知自由电子所受洛伦兹力方向向上,即导电材料上表面积累负电荷,
下表面积累正电荷,故下表面电势高。
(2)上、下表面间电势差稳定时,对于定向移动的自由电子来说在竖直方向受力平衡,即洛伦兹力与电场力平衡,有e b
U
evB =,电流的微观表达式I =neSv ,沿电流方向导电材料的横截面积为S =ab ,联立可得eaU
IB
n =。
(3)设电子连续两次碰撞的平均位移为d ,加速度为a ,第二次碰前的速度为v 1,平均速度为v 2,导体中恒定电场为E ,电阻率为ρ。
我们认为自由电子在两次碰撞间做初速度为零的匀加速运动,则t m
Ee
at v =
=1,平均速度t m Ee
v v 2212==,电流的微观表达式I =neSv 2,另有欧姆定律可得电流表达式Ed Ed I d R S
ρ==,沿电流方向导电材料的横截面积为S =ab,联立可得t ne m
22=ρ。
题十:(1)Bdv 0 (2)ρd LhR B Ldv +20 (3)ρ
422
0B LSv ,LR
ρ
详解:(1)设带电离子所带的电荷量为q ,当其所受的洛伦兹力与电场力平衡时,U 0保持恒定,有
d
U q
B qv 0
0=,解得U 0=Bdv 0。
(2)设开关闭合前后,管道两端压强差分别为p 1、p 2,液体所受的摩擦阻力均为f ,开关闭合后管道内液体受到的安培力为F 安,有p 1hd =f ,p 2hd =f+F 安,F 安=BId 。
根据欧姆定律,有r
R U I +=
,两导体板间液体的电阻Lh
d
r ρ=,联立解得ρd LhR B Ldv p +=∆20。
(3)电阻R 获得的功率为P =I 2
R ,得20Lv B P R LR d h
ρ=+(),当ρLR h d =
时,电阻R 获得最大功率ρ
42
2
0m B LSv P =。
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.质量相同的甲、乙两物体放在相同的光滑水平地面上,分别在水平力F1、F2的作用下从同一地点,沿同一方向,同时运动,其υ-t图象如图所示,下列判断正确的是
A.0~6s,F1先减小后不变,F2一直增大
B.0~6s内两者在前进方向上的最大距离一定大于4m
C.在0~2s内,甲的加速度始终大于乙的加速度
D.4s末甲、乙两物体动能相同,由此可知F1=F2
2.如图所示,两根完全相同的轻质弹簧和一根绷紧的轻质细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上。
已知物块甲的质量是物块乙质量的4倍,弹簧振子做简谐运动的周期,式中为振子的质量,
为弹簧的劲度系数。
当细线突然断开后,两物块都开始做简谐运动,在运动过程中,下列说法正确的是
________。
A.物块甲的振幅是物块乙振幅的4倍
B.物块甲的振幅等于物块乙的振幅
C.物块甲的最大速度是物块乙最大速度的
D.物块甲的振动周期是物块乙振动周期的2倍
E. 物块甲的振动频率是物块乙振动频率的2倍
3.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面和挡板之间放一个光滑均匀小球,挡板与斜面夹角为α。
初始时,
α+θ< 90°。
在挡板绕顶端顺时针缓慢旋转至水平位置的过程中,下列说法正确的是
A.斜面对球的支持力变大
B.挡板对球的弹力变大
C.斜面对球的支持力不变
D.挡板对球的弹力先变小后变大
4.在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷Q A、Q B,两电荷的位置坐标如图甲所示。
图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图象,图中x=L点为图线的最低点,若在x=2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电小球(可视为质点),下列有关说法正确的是()
A.固定在A、B处电荷的电量之比为Q A: Q B =8:1
B.小球一定可以到达x=-2L点处
C.小球将以x=L点为中心做完全对称的往复运动
D.小球在x=L处的速度最大
5.如图,倾角为300的光滑斜面固定在水平面上,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上,另一端与质量为m的物块A连接,A静止于P点。
现对A施加一方向平行于斜面向上、大小F =mg的恒定拉力,使A向上运动。
若运动过程中,弹簧形变未超过弹性限度,重力加速度为g,则()
A.刚施加拉力F时,A的加速度大小为0. 5g
B.速度最大时,A距P点的距离为
C.在A上升到最高点的进程中,A和弹簧系统的机械能先增加后减小
D.在A上升到最高点的过程中,A的机械能先增加后减小
6.如图甲所示,理想变压器的原线圈匝数n1=100匝,副线圈匝数n2=50匝,电阻R=10Ω,电压表V是交流电压表,电流表A是交流电流表,原线圈加上如图乙所示的交流电,则下列说法正确的是()
A.流经电阻R的电流的频率为100Hz
B.电压表V的示数为V
C.电流表A的示数为2A
D.变压器原线圈输入功率为10W
二、多项选择题
7.机械振动在介质中传播形成机械波。
下列说法正确的是___________
A.如果波源停止振动,则机械波的传播也将立即停止
B.纵波中质点振动的速度方向与波的传播速度方向平行
C.纵波中的质点在一个周期内沿波的传播方向运动一个波长的距离
D.横波中两个振动情况总相同的质点间的距离一定等于波长的整数倍
E. 一切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象
8.图(a)为一列简谐横波在t=2s时刻波形图,图(b)为媒质中平衡位置在x=1.5m处的振动图象,P是平衡位置为x=2m的质点,下列说法正确的是()。
A.波的传播方向向右 B.波速为0.5m/s
C.0~2s时间内,P运动的路程为8cm D.0~2s时间内,P向y轴正方向运动
E. 当t=7s时,P点恰好回到平衡位置
9.如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器,其原理是:导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器,当振动膜片在声压的作用下振动时,两个电极之间的电容发生变化,电路中电流随之变化,这样声信号就变成了电信号.则当振动膜片向右振动时( )
A.电容器电容值增大
B.电容器带电荷量减小
C.电容器两极板间的场强增大
D.电阻R上电流方向自左向右
10.如图所示,一条红色光线和一条紫色光线,以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块横截面为半圆形的玻璃柱体,其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出,则下列说法正确的是___________
A.AO光线是紫光,BO光线是红光
B.若AO光线能使某金属发生光电效应,则BO光线也一定能使该金属发生光电效应
C.AO光线比BO光线穿过玻璃柱体所需时间长
D.将AO光线顺时针转动到BO光线与其重合,则O点的透射光线一定会变为两条
E. 在双缝干涉实验中,若仅将入射光由AO光线变为BO光线,则干涉亮条纹间距变大
三、实验题
11.某同学设计了如下实验装置,用来测定小滑块与桌面间的动摩擦因数。
如图甲所示,水平桌面上有一滑槽,其末端与桌面相切。
让小滑块从滑槽的最高点由静止滑下,滑到桌面上后再滑行一段距离L,随后离开桌面做平抛运动,落在水面地面上的P点,记下平抛的水平位移x。
平移滑槽的位置后固定,多次改变距离L,每次让滑块从滑槽上同一最高点释放,得到不同的水平位移x。
作出x2-L 图象,即可根据图象信息得到滑块与桌面间的动摩擦因数μ。
(1)除了L和x外,本实验还需要测量或告知的物理量是__________。
A.滑槽最高点与桌面的高度差h B.桌面与地面的高度差H
C.小滑块的质量m D.当地的重力加速度g
(2)若x2-L图象的斜率绝对值为k,纵轴上的截距为b,如图乙所示,则滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式为____________。
(用本题中提供的物理量符号表示)
12.“验证力的平行四边形定则的实验如图甲所示。
(1)某同学实验操作步骤如下:①如图甲所示把橡皮条的一端固定在板上的点,用两条细绳连在橡皮条的另端,通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点伸长到点,用铅笔记下点的位置,并记下两个测力计的读数。
②在纸上按比例作出两个力的图示用平行四边形定则求出合力。
③只用一个测力计,通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置点,记下测力计的读数和细绳的方向,按同样比例作出这个力的图示(如图乙),比较与用平行四边形定则求得的合力。
④改变和的夹角和大小,重复上述过程。
上述实验过程中有重要遗漏的步骤是_________(填步骤序号);图乙中,________力的图线与延长线重合(选填或)。
(2)某同学认为在实验过程中必须注意以下几项,你认为正确的有___________。
A.拉橡皮条的细绳套适当细一些且长一些
B.实验中把橡皮条节点拉到点时,两弹簧测力计之间的夹角为不变,可便于计算合力
C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近且平行于木板
D.两根细绳必须等长,且橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
(3)如图丙,某次测量大小、方向实验过程中发现,读数几乎满量程,而读数不到量程一半(两弹簧测力计相同),需要作适当调整,下列做法正确的是___________。
A.保持结点位置不变、方向不变,逆时针转过一定的角度
B.保持结点位置不变,逆时针转过适当的角度
C.适当调整结点远离顺时针方向、逆时针各转过适当角度
D.适当调整结点靠近方向可不变,逆时针转过一个角度
四、解答题
13.在竖直平面内,有一光滑的弧形轨道AB,水平轨道BC=4m。
质量m=1kg的物体从弧形轨道A点无初速滑下,经过B点,最后停在C点,A点距水平轨道高h=0.80m。
(g=10m/s2)求:
(1)物体滑至B点的速度大小;
(2)BC段的滑动摩擦因数μ;
14.如图所示,质量为m=1kg的滑块,在水平力F作用下静止在倾角为θ=30°的光滑斜面上,斜面的末端处与水平传送带相接(滑块经过此位置滑上皮带时无能量损失),传送带的运行速度为v0=3m/s,长为
L=1.4m,今将水平力撤去,当滑块滑到传送带右端C时,恰好与传送带速度相同.滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,g=10m/s2.求
(1)水平作用力F的大小;
(2)滑块开始下滑的高度h;
(3)在第(2)问中若滑块滑上传送带时速度大于3m/s,求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量Q。
【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 B B D D D D
二、多项选择题
7.BDE
8.BCE
9.AC
10.ACE
三、实验题
11.滑块到达滑槽末端的速度相等; C;
12.(1)①,(2)AC (3)D 四、解答题
13.(1);(2)
14.(1) (2)0.1 m或0.8 m (3)0.5 J
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.质量相等的A、B两物体放在同一水平面上,分别受到水平拉力F1、F2的作用而从静止开始做匀加速直线运动.经过时间t0和4t0速度分别达到2v0和v0 时,分别撤去F1和F2,以后物体继续做匀减速直线运动直至停止.两物体速度随时间变化的图线如图所示. F1和F2对A、B做的功分别为W1和W2,则下列结论正确的是()
A.W1∶W2=4∶5 B.W1∶W2=6∶5 C.W1∶W2=5∶6 D.W1∶W2=12∶5
2.物块M位于斜面上,受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态,如图所示,如果将外力F撤去,则物块( )
A.会沿斜面下滑 B.摩擦力的大小变小
C.摩擦力的大小变大 D.摩擦力的方向不一定变化
3.如图甲所示,矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动,产生交流电的电动势图象如图乙所示,通过原、副线圈的匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电如图丙所示,副线圈电路中灯泡额定功率为22 W,现闭合开关,灯泡正常发光.则()
A.t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零
B.交流发电机的转速为100 r/s
C.变压器原线圈中电流表示数为1 A
D.灯泡的额定电压为220V
4.如图,光滑绝缘的水平面上,放置一原长为L0的绝缘弹簧,两端分别固定带等量同种电荷的小球A和B(均当成点电),A、B间的静电斥力使弹簧伸长了△L。
如果将两球的电荷量均增为原来的两倍,那么弹簧伸长的长度
A.大于4△L B.等于4△L C.小于4△L D.等于2△L
5.测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为测速仪,A为汽车,两者相距335 m,某时刻B发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动.当B接收到反射回来的超声波信号时,AB相距355 m,已知声速340 m/s,则汽车的加速度大小为 ( )
A.10 m/s2 B.20 m/s2 C.5 m/s2 D.无法确定
6.如图所示,矩形的四个顶点a、b、c、d为匀强电场中的四个点,ab=2bc = 2 m,电场线与矩形所在的平面平行。
已知a点电势为18 V,b点电势为10 V,c点电势为6 V。
一带电粒子从a点以速度v0=1000 m/s 射入电场,v0与ab边的夹角为,一段时间后粒子经过ab边的中点e。
不计粒子的重力,下列判断正确的是
A.d点电势为12 V
B.粒子从a点到e点电势能增大
C.电场强度大小为
D.粒子从a点到e点所用时间为
二、多项选择题
7.如图所示,在粗糙水平面上,用水平轻绳相连的两个相同物体 P、 Q 质量均为 m,在水平恒力 F 作用下以速度 v 做匀速运动。
在 t = 0 时轻绳断开, Q 在 F 作用下继续前进,则下列说法正确的是
A.t = 0 至时间内, P、 Q 的总动量守恒。