2019年高考理科综合物理电磁场压轴专项练习集
2019高考物理电磁学压轴题目.doc
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24.(18分)电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成,起加热作用的是安装在锅底平面的一系列粗细均匀半径不同的同心导体环(导体环的分布如图所示),导体环所用材料每米的电阻值为R 0 Ω,从中心向外第n 个同心圆环的半径为r n =n r 0 (其中n =1,2,3,…,8,共有8个圆环,r 0为已知量),如图所示。
当电磁炉开启后,能产生垂直于锅底方向的变化磁场,该磁场在环状导体上产生的感应电动势规律为:e=S ·22sin ωt (式中:e 为瞬时感应电动势,S 为环状导体所包围的圆平面的面积,ω为已知常数),那么,当电磁炉正常工作时,求:(1)第n 个导体环中感应电流的有效值表达式;(2)前三条(靠近中心的三条)导体环释放的总功率有多大?(3)假设导体环产生的热量全部以波长为λ的红外线光子辐射出来, 那么第三条导体环上t 秒钟内射出的光子数是多少?(光速c 和普朗克常数h 为已知量,t>> 2π/ω)24.(20分)某种小发电机的内部结构 平面图如图1所示,永久磁体的内侧为半圆 柱面形状,它与共轴的圆柱形铁芯间的缝隙 中存在辐向分布、大小近似均匀的磁场,磁 感应强度B = 0.5T 。
磁极间的缺口很小,可忽略。
如图2所示,单匝矩形导线框abcd 绕在铁芯上构成转子,ab = cd = 0.4m ,bc = 0.2m 。
铁芯的轴线OO ′ 在线框所在平面内,线框可 随铁芯绕轴线转动。
将线框的两个端点M 、N接入图中装置A ,在线框转动的过程中,装置A 能使端点M 始终与P 相连,而端点N 始终与Q 相连。
现使转子以ω=200π rad/s 的角速度匀速转动。
在图1中看,转动方向是顺时针的,设线框经过图1位置时t = 0。
(取π = 3)(1)求t = 4001s 时刻线框产生的感应电动势; (2)在图3给出的坐标平面内,画出P 、Q 两点电势差U PQ 随时间变化的关系图线(要求标出横、纵坐 标标度,至少画出一个周期);(3)如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X 、Y ,两板间距d = 0.17m 。
2019全国高考理科综合高三考前冲刺理综物理试题(压轴训练)(整理含答案)
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2019全国高考理科综合高三考前冲刺理综物理试题(压轴训练)二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
14.如图所示,质量为m的木块A放在地面上的质量为M的三角形斜劈B 上,现用大小均为F、方向相反的力分别推A和B,它们均静止不动,则() A.A与B之间一定存在弹力B.B与地面之间一定存在摩擦力C.B对A的支持力一定等于mgD.地面对B的支持力的大小一定等于Mg15. 如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置.当太阳光照射到小车上方的光电板时,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进.若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶,经过时间t前进的距离为l,且速度达到最大值v m.设这一过程中电动机的功率恒为P,小车所受阻力恒为F,那么这段时间内A.小车做匀加速运动B.小车受到的牵引力逐渐增大C.小车受到的合外力所做的功为PtD.小车受到的牵引力做的功为Fl+12 mv2m16. 图中甲是匀强电场,乙是孤立的正点电荷形成的电场,丙是等量异种点电荷形成的电场(a、b位于两点电荷连线上,且a 位于连线的中点),丁是等量正点电荷形成的电场(a、b位于两点电荷连线的中垂线上,且a位于连线的中点).有一个正检验电荷仅在电场力作用下分别从电场中的a 点由静止释放,动能E k 随位移x 变化的关系图象如图中的①②③图线所示,其中图线①是直线.下列说法正确的是( )A .甲对应的图线是①B .乙对应的图线是②C .丙对应的图线是②D .丁对应的图线是③17. 如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,若从水星与金星在一条直线上开始计时,天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为1θ,金星转过的角度为2θ(1θ、2θ均为锐角),如图9所示,则由此条件可能求得的是 A .水星和金星的质量之比 B .水星和金星到太阳的距离之比 C .水星和金星绕太阳运动的周期之比 D .水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比18. 如图所示,AOB 为一边界为1/4圆的匀强磁场,O 点为圆心,D 点为边界OB 的中点,C 点为边界上一点,且CD ∥AO .现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计粒子重力),其中粒子1从A 点正对圆心射入,恰从B 点射出,粒子2从C 点沿CD 射入,从某点离开磁场,则可判断( ) A .粒子2在BC 之间某点射出磁场 B .粒子2必在B 点射出磁场C .粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为3∶2D .粒子1与粒子2的速度偏转角度应相同19. 如图所示,PQ 、MN 是放置在水平面内的光滑导轨,GH 是长度为L 、电阻为r 的导体棒,其中点与一端固定的轻弹簧连接,轻弹簧的劲度系数为k 。
2019年高考物理压轴题汇总含答案解析
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2019年高考物理压轴题集锦含答案解析1. 地球质量为M ,半径为 R ,自转角速度为ω,万有引力恒量为 G ,如果规定物体在离地球无穷远处势能为 0,则质量为 m 的物体离地心距离为 r 时,具有的万有引力势能可表示为 E p = -GrMm.国际空间站是迄今世界上最大的航天工程,它是在地球大气层上空地球飞行的一个巨大的人造天体,可供宇航员在其上居住和进行科学实验.设空间站离地面高度为 h ,如果在该空间站上直接发射一颗质量为 m 的小卫星,使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行,则该卫星在离开空间站时必须具有多大的动能? 解析:由G 2rMm =r mv 2得,卫星在空间站上的动能为 E k =21 mv 2 =G)(2h R Mm+。
卫星在空间站上的引力势能在 E p = -G hR Mm+ 机械能为 E 1 = E k + E p =-G)(2h R Mm+同步卫星在轨道上正常运行时有 G2rMm=m ω2r 故其轨道半径 r =32ωMG由③式得,同步卫星的机械能E 2 = -G r Mm 2=-G2Mm32GMω=-21m (3ωGM )2 卫星在运行过程中机械能守恒,故离开航天飞机的卫星的机械能应为 E 2,设离开航天飞机时卫星的动能为 E k x ,则E k x = E 2 - E p -2132ωGM +GhR Mm+ 2. 如图甲所示,一粗糙斜面的倾角为37°,一物块m=5kg 在斜面上,用F=50N 的力沿斜面向上作用于物体,使物体沿斜面匀速上升,g 取10N/kg ,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)物块与斜面间的动摩擦因数μ;(2)若将F 改为水平向右推力F ',如图乙,则至少要用多大的力F '才能使物体沿斜面上升。
(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析:(1)物体受力情况如图,取平行于斜面为x 轴方向,垂直斜面为y 轴方向,由物体匀速运动知物体受力平衡0sin =--=f G F F x θ 0cos =-=θG N F y解得 f=20N N=40N因为N F N =,由N F f μ=得5.021===N f μ (2)物体受力情况如图,取平行于斜面为x 轴方向,垂直斜面为y 轴方向。
【全国卷Ⅱ】2019年高考终极压轴卷:物理试题(含答案解析)
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2019全国II卷高考压轴卷物理第I卷(选择题)一、单选题1.如图所示,在竖直平面内,一根不可伸长的轻质软绳两端打结系于“V”形杆上的A、B两点,已知OM边竖直,且,细绳绕过光滑的滑轮,重物悬挂于滑轮下处于静止状态。
若在纸面内绕端点O按顺时针方向缓慢转动“V"形杆,直到ON边竖直,绳子的张力为、A点处绳子与杆之间摩擦力大小为,则()A.张力一直增大B.张力先增大后减小C.摩擦力一直增大D.摩擦力先增大后减小2.如图所示,ACB是一个半径为R的半圆柱面的横截面,直径AB水平,C为截面上的最低点,AC间有一斜面,从A点以大小不同的初速度v1、v2沿AB方向水平抛出两个小球,a和b,分别落在斜面AC和圆弧面CB上,不计空气阻力,下列判断正确的是()A.初速度v1可能大于v2B.a球的飞行时间可能比b球长C.若v2大小合适,可使b球垂直撞击到圆弧面CB上D.a球接触斜面前的瞬间,速度与水平方向的夹角为45°3.如图所示,质量为m、带电荷量为+q的三个相同带电小球a、b、c,从同一高度以初速度v0水平抛出,小球a只在重力作用下运动,小球b在重力和洛伦兹力作用下运动,小球c在重力和电场力作用下运动,它们落地的时间分别为t a、t b、t c,落地时重力的瞬时功率分别为P a、P b、P c,则以下判断中正确的是()A.t a=t b=t c B.t a=t c<t b C.P b<P a<P c D.P a=P b>P c4.如图所示电路,在平行金属板M,N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子(重力不计)以水平速度v0射入电场并打在N板的O点.改变R1或R2的阻值,粒子仍以v0射入电场,则()A.该粒子带正电B.减少R2,粒子将打在O点左侧C.增大R1,粒子在板间运动时间不变D.减少R1,粒子将打在O点左侧5.如图所示,半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场.两个质子M、N沿平行于直径cd的方向从圆周上同一点P射入磁场区域,P点与cd间的距离为,质子M、N入射的速度大小之比为1:2.ab是垂直cd的直径,质子M恰好从b点射出磁场,不计质子的重力和质子间的作用力.则两质子M、N在磁场中运动的时间之比为()A.2:1B.3:1C.3:2D.3:4二、多选题6.如图甲所示,左侧接有定值电阻R=2Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,导轨间距L=1m。
2019年全国普通高等学校招生统一考试(终极押题)理综-物理(押题卷1) 附答案
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绝密★启用前普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试--物理(押题卷1)二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14〜18题只有一项符合题目要求,第19〜21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.2018年7月9日,在韩国首尔举行的国际高能物理学会议上,阿特拉斯实验报告了初步结果:证明了对希格斯玻色子衰变为对b夸克的观测,而且速度与标准模型预测一致。
下列关于原子核衰变的说法中正确的是A.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期B.常用核反应原料铀238U可以衰变为氡222R n,要经过4次α衰变和1次β衰变9286C.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定小于原来重核的结合能D.天然放射性元素能自发放射出α、β、γ射线中某一种或某两种15.在2018年亚运会男子跳远决赛中,中国选手王嘉男破纪录夺冠。
在第一跳中,他(可看作质点)水平距离可达8.24m,高达2.06m。
设他离开地面时的速度方向与水平面的夹角为α,若不计空气阻力,则正切值tanα等于A.0.5B.1C.2D.416.光滑水平面上滑块A与滑块B在同一条直线上正碰,它们运动的位移工随时间t变化的关系如图所示,已知滑块A的质量为1kg,碰撞时间不计,则滑块B的质量和碰后总动能分别为A.2kg8JB.2kg6JC.3kg8JD.3kg6J17.2018年12月14日消息,科学家对天体进行长期研究之后发现,木星居然是地球的守护神。
木星至少有16颗卫星,若木星的卫星木卫二和木卫三绕木星运行的轨道都可以看作是圆形的,已知木卫三公转周期是木卫二公转周期的2倍,则木卫二与木卫三绕木星运转的A.半径之比为1:2B.线速度大小之比为及:1C.角速度大小之比为1:2D.向心加速度大小之比为118.如图所示,在边长为l的正方形ABCD区域中,△ABD区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,△BCD区域内存在方向平行BC的匀强电场(图中未画出)。
2019年高考理科综合物理电磁场压轴专项练习集(一)
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2019年高考理科综合物理电磁场压轴专项练习集(一)1.如图所示,平面直角坐标系的第二象限存在水平向左的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为、带电荷量为的小球以速度沿直线AO运动,AO与轴负方向成角。
在轴与MN之间的区域Ⅰ加一电场强度最小的匀强电场后,可使小球继续做直线运动到MN上的C点,MN与PQ之间区域Ⅱ存在宽度为的竖直向上匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,小球在区域Ⅱ做匀速圆周运动并恰好不能从右边界飞出,已知小球在C点的速度大小为,重力加速度为,,,求:(1)第二象限电场强度的大小和磁感应强度的大小;(2)区域Ⅰ最小电场强度的大小和方向;(3)区域Ⅱ电场强度的大小和磁感应强度的大小。
2.电视机中显像管(抽成真空玻璃管)的成像原理主要是靠电子枪产生高速电子束,并在变化的磁场作用下发生偏转,打在荧光屏不同位置上发出荧光而形成像。
显像管的原理示意图(俯视图)如图甲所示,在电子枪右侧的偏转线圈可以产生使电子束沿纸面发生偏转的磁场,偏转的磁场可简化为由通电螺线管产生的与纸面垂直的磁场,该磁场分布的区域为圆形(如图乙所示),其磁感应强度,式中为磁常量,为螺线管线圈的匝数,为线圈中电流的大小。
由于电子的速度极大,同一电子穿过磁场过程中可认为磁场没有变化,是稳定的匀强磁场。
已知电子质量为,电荷量为,电子枪加速电压为,磁常量为,螺线管线圈的匝数,偏转磁场区域的半径为,其圆心为O点。
当没有磁场时,电子束通过O点,打在荧光屏正中的M点,O 点到荧光屏中心的距离。
若电子被加速前的初速度和所受的重力、电子间的相互作用力以及地磁场对电子束的影响均可忽略不计,不考虑相对论效应及磁场变化所激发的电场对电子束的作用。
(1)求电子束经偏转磁场后打到荧光屏上P点时的速率;(2)若电子束经偏转磁场后速度的偏转角,求此种情况下电子穿过磁场时,螺线管线圈中电流的大小;(3)当线圈入如图丙所示的电流,其最大值为第(2)问中电流的倍。
2019年高考最后压轴卷(北京卷)理综物理(附解析)
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2019年高考最后压轴卷(北京卷)理综物理(附解析)本试卷满分共300分考试时间150分钟注意事项:1. 答题前,考生务必先将答题卡上的学校、年级、班级、姓名、准考证号用黑色字迹签字笔填写清楚,并认真核对条形码上的准考证号、姓名,在答题卡的“条形码粘贴区”贴好条形码。
2. 本次考试所有答题均在答题卡上完成。
选择题必须使用2B铅笔以正确填涂方式将各小题对应选项涂黑,如需改动,用橡皮擦除干净后再选涂其它选项。
非选择题必须使用标准黑色字迹签字笔书写,要求字体工整、字迹清楚。
3. 请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试卷、草稿纸上答题无效。
4. 请保持答题卡卡面清洁,不要装订、不要折叠、不要破损。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5第一部分(选择题共120分)13.如图所示,一束由红光和紫光组成的复色光沿PO方向垂直于AB边射入某材料三棱镜后,在界面AC 上的O′处分成两束光线沿0’M和0’N方向射出,则下列说法可能正确的是()A.O’M为紫光,O’N为红光B.O’M为红光,O’N为紫光C.O’M为紫光,O’N为红紫复色光D.O’M为红光,O’N为红紫复色光14.物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展。
下列说法符合事实的是()A.卢瑟福通过α粒子散射实验,证实了原子核内存在质子和中子B.约里奥−居里夫妇用α粒子轰击 1327Al发现了人工放射性同位素 1530AlC.普朗克提出了光子说,成功地解释了光电效应现象D.密立根通过阴极射线在电场中和在磁场中的偏转实验发现了阴极射线是由带负电的粒子组成,并测出了该粒子的比荷15.一个做简谐运动的质点,先后以同样的速度通过相距10cm的A、B两点,历时0.5s(如图)过B 点后再经过t=0.5s质点以大小相等、方向相反的速度再次通过B点,则质点振动的周期是()A.0.5s B.1s C.2s D.4s16.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为x a=2m和x b=6m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象.下列说法正确的是A.该波沿+x方向传播,波速为1m/sB.质点a经4s振动的路程为4mC.此时刻质点a的速度沿+y方向D.质点a在t=2s时速度为零17.由分子动理论可知,下列说法正确的()A.液体分子的无规则运动称为布朗运动B.物体的内能跟物体的温度和体积有关C.分子间引力总是随着分子间距离的减小而减小D.分子热运动越剧烈,物体内每个分子的动能越大18.发射地球同步卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行,最后将卫星送入同步圆轨道轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是()A.卫星在轨道1、2上经过Q点时的加速度相等B.卫星在轨道2上经运行的周期大于在轨道3上运行的周期C.卫星在轨道3上运行的速度大于它在轨道2经过Q点时的速度D.卫星在轨道2上运行时机械能增大19.如图所示,理想变压器原副线圈匝数之比为10︰1,原线圈两端连接正弦交流电源u=220√2sin314t(V),副线圈接电阻R,同时接有理想电压表和理想电流表。
2019浙江省高考压轴卷理综试题物理(精品)word精品文档5页
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2019浙江省高考压轴卷理综试题第Ⅰ卷 选择题(共120分)一.选择题(本题共17小题。
在每个小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。
)14.类比就是就是根据两个或两类对象之间在某些方面相似或相同而推出它们在其他方面也可能相似或相同的一种逻辑方法。
下列类比不正确的是 ( )A .点电荷可以与质点类比,都是理想化模型B .电场力做功可以与重力做功类比,两种力做功都与路径无关C .电磁波可以与机械波类比,都可以发生干涉现象.衍射现象,传播都需要介质D .电场线可以与磁感线类比,都是用假想的曲线描绘“场”的客观存在15.如图所示,一些商场安装了智能化的自动扶梯。
为了节约能源,在没有乘客乘行时,自动扶梯以较小的速度匀速运行,当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。
则电梯在运送乘客的过程中( )A .乘客始终受摩擦力作用B .乘客经历先超重再失重C .乘客对扶梯的作用力先指向右下方,再竖直向下D .扶梯对乘客的作用力始终竖直向上16.如图所示,水平金属圆盘置于磁感应强度为 B.方向竖直向下的匀强磁场中,随盘绕金属转轴D D '以角速度ω沿顺时针方向匀速转动,盘的中心及边缘处分别用金属滑片与一理想变压器的原线圈相连。
已知圆盘半径为r ,理想变压器原.副线圈匝数比为n ,变压器的副线圈与一电阻为R 的负载相连。
不计圆盘及导线的电阻,则下列说法中正确的是 ( )A .变压器原线圈两端的电压为2rB ωB .变压器原线圈两端的电压为221r B ωC .通过负载R 的电流为nR r B 22ωD .通过负载R 的电流为nRr B 2ω 17.华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖,他被誉为“光纤通讯之父”。
光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维,它的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播。
下列关于光导纤维的说法中正确的是A .波长越短的光在光纤中传播的速度越大B .频率越大的光在光纤中传播的速度越大C .内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射D .内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射二.选择题(本题共3小题。
江苏省2019年高考物理压轴卷含解析201905140159
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江苏省2019年高考物理压轴卷(含解析)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意.1.如图是某物体做直线运动的v-t图象,由图可知,该物体()A.第1s内和第2s内的运动方向相反B.第2s内和第3s内的加速度相同C.第1s内和第3s内的位移大小不相等D.0-1s和0-3s内的平均速度大小相等2.如图所示,在水平面上,质量为10kg的物体A拴在一水平被拉伸弹簧的一端,弹簧的另一端固定在小车上,当它们都处于静止时,弹簧对物块的弹力大小为3N,若小车突然以a=0.5m/s2的加速度水平向左匀加速运动时()A.物块A相对于小车向右滑动B.物块A受到的摩擦力方向不变C.物块A受到的摩擦力变小D.物块A受到弹簧的拉力将增大3.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证()A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/604.如图所示的电路中,当滑动变阻器滑片B在图示位置时,电压表和电流表的示数分别为1.6V、0.4A,当滑动变阻器滑片B从图示位置向右滑到另一位置时,它们的示数各改变了0.1V和0.1A,则此时()A.电压表示数为1.7V,电源电动势为2VB.电流表示数为0.3A,电源的效率为65%C.电压表示数为1.5V,电源电动势为3VD.电流表示数为0.5A,电源的效率为75%5.如图所示,在竖直放置间距为d的平行板电容器中,存在电场强度为E的匀强电场。
2019年高考理科综合(3卷)(物理部分)答案详解(附试卷)
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2019年普通高等学校招生全国统一考试(III 卷)理科综合能力测试(物理部分)答案详解(本试卷物理分值分布:力学49分、电磁学46分、热学/光学15分、原子物理学0分)二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.14.(电磁学)楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现?A .电阻定律B .库仑定律C .欧姆定律D .能量守恒定律【解析】当线圈与磁体间有相对运动时,根据"来拒去留”可知,磁场力都是阻碍线圈与磁体间的相对运动,有外力对系统做了功,导致其他形式的能转化为线圈的电能;当导体做切割磁感线运动时,安培力总是阻碍导体的运动,导体克服安培力做,把其他形式的能转化为电能,所以楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现,故D 正确.【答案】D【分析】考察对楞次定律的理解.根据"来拒去留”可知,线圈与磁体间的相对运动过程中存在能量的转化.15.(力学)金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a 金、a 地、a 火,沿轨道运行的速率分别为v 金、v 地、v 火.已知它们的轨道半径R 金<R 地<R 火,由此可以判定A .a 金>a 地>a 火B .a 火>a 地>a 金C .v 地>v 火>v 金D .v 火>v 地>v 金【解析】行星绕太阳运动时,万有引力提供向心力,设太阳的质量为M ,行星的质量为m ,行星的轨道半径为R ,根据牛顿第二定律有:Rv m ma R Mm G 22==可得向心加速度为2R M G a =,线速度为RGM v =.由已知R 金<R 地<R 火,所以有a 金>a 地>a 火,v 金>v 地>v 火.【答案】A【分析】行星绕太阳做匀速圆周运动,由太阳的万有引力提供向心力,由牛顿第二定律列式分析距离关系、线速度关系及加速度关系.16.(力学)用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面I 、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g .当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2,则A .12=F F ,B .12F F ,C .1213==22F mg F ,D .1231==22F mg F mg ,【解析】将重力进行分解如图A16所示,根据几何关系可得mg mg F 2330cos 1== ,mg mg F 2130sin 2== ,故D 正确.图A16【答案】A【分析】将重力进行分解,根据几何关系求解圆筒对斜面I 、II 压力的大小.17.(力学)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h 在3m 以内时,物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图所示.重力加速度取10m/s 2.该物体的质量为A .2kgB .1.5kgC .1kgD .0.5kg【解析】根据动能定理可得k E mah Δ=,得斜率的大小为hE ma k Δ=.设物体受到与运动方向相反的外力为F ,上升过程中,N 12N 33672Δ111=-===+h E ma F mg k ,下落过程中,N 8N 32448Δ222=-===-h E ma F mg k ,解得kg 1=m .【答案】C 【分析】根据动能定理得到图象的斜率表示的物理量,再根据牛顿第二定律列方程求解质量.18.(电磁学)如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子垂直于x 轴射入第二象限,随后垂直于y 轴进入第一象限,最后经过x 轴离开第一象限.粒子在磁场中运动的时间为A .5π6mqB B .7π6mqB C .11π6mqB D .13π6mqB【解析】粒子在磁场中的运动轨迹如图A18所示,粒子在第二象限的运动时间为qBm qB m t 2ππ2411=⨯=第一象限的磁感应强度为第二象限磁感应强度的一半,根据qB mv R π=可知,其运动半径为第二象限的2倍,即122R R =,根据几何关系可得21cos 212=-=R R R θ,得3π=θ,所以粒子在第一象限的运动时间为qB m B q m t 32π2π2612=⨯=所以粒子在磁场中运动的时间为qBm qB m qB m t t t 67π32π2π21=+=+=.图A18【答案】A【分析】画出粒子在磁场中的运动轨迹,求出轨迹对应的圆心角,再根据周期公式求解.19.(电磁学)如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab 、cd 静止在导轨上.t =0时,棒ab 以初速度v 0向右滑动.运动过程中,ab 、cd 始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v 1、v 2表示,回路中的电流用I 表示.下列图像中可能正确的是【解析】A 、B :金属棒滑动过程中,系统水平方向动量守恒,根据动量守恒定律可得mv mv 20=,得20v v =,所以ab 的速度逐渐减小,cd 的速度逐渐增大,相对速度越来越小,最后为零,则安培力逐渐减小、加速度逐渐减小到零,故A 正确、B 错误;C 、D :设两根导体棒的总电阻为R ,由于Rv v BL I )(21-=,二者的速度之差越来越小,最后速度之差为0,则感应电流越来越小,最后为零,故C 正确、D 错误.【答案】AC【分析】根据动量守恒定律分析最终的速度大小,根据受力情况确定速度变化情况;根据导体棒切割磁感应线产生的感应电动势大小和闭合电路的欧姆定律分析电流强度的变化.20.(力学)如图(a ),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t =0时,木板开始受到水平外力F 的作用,在t =4s 时撤去外力.细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b )所示,木板的速度v 与时间t 的关系如图(c )所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g =10m/s 2.由题给数据可以得出A .木板的质量为1kgB .2s~4s 内,力F 的大小为0.4NC .0~2s 内,力F 的大小保持不变D .物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【解析】A :根据图象可知物块与木板之间的滑动摩擦力为2N .0=滑f .在t =4s 后撤去外力,此时木板在水平方向上只受到滑动摩擦力的作用,根据图象可知此时木板的加速度大小为22s /m 2.0=a ,根据牛顿第二定律有2ma f =滑,所以木板的质量为kg 1=m .故A 正确.B :2s 〜4s 内,根据图象可知,木板的加速度为21s /m 2.0=a ,根据牛顿第二定律有1ma f F =-滑,解得N 4.0=F .故B 正确.C :0〜2s 内,整体受力平衡,拉力F 的大小始终等于绳子的拉力f ,即F=f ,根据图象可知绳子的拉力f 增大,则力F 增大.故C 错误.D :物块与木板之间的滑动摩擦力g m f 物块滑μ=,由于物块的质量未知,因此物块与木板之间的动摩擦因数无法求得.故D 错误.【答案】AB【分析】根据图象得到各阶段木板的加速度大小,根据经过受力分析以及牛顿第二定律即可求解木板的质量、拉力F .21.(电磁学)如图,电荷量分别为q 和–q (q >0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a 、b 是正方体的另外两个顶点.则A .a 点和b 点的电势相等B .a 点和b 点的电场强度大小相等C .a 点和b 点的电场强度方向相同D .将负电荷从a 点移到b 点,电势能增加【解析】A :等量异号电荷形成的电场线和等势面如图A21所示.结合题图中对应的几何关系可知,a 靠近负电荷,而b 靠近正电荷,则可知,a 点电势一定小于b 点电势;故A 错误.(a)(b)(c)图A21B 、C :a 、b 两点是两电荷单独在两点形成的电场强度的叠加,由图A21(c)可知,两点处的两分场强恰好相同,故合场强一定相同,故B 、C 正确.D :根据A 中分析可知将负电荷从a 点移到b 点时,是从低点势移向高电势,因电荷带负电,故电势能减小,故D 错误.【答案】BC【分析】真空中两等量异号电荷叠加形成电场,根据等量异种电荷电场线以及等势面的性质即可确定两点的电势和场强关系;再根据电场线确定电场力做功情况,从而确定电势能的变化.三、非选择题:共174分.第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~38题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共129分.22.(5分)(力学)甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验.实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照.已知相机每间隔0.1s 拍1幅照片.(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是__________.(填正确答案标号)A .米尺B .秒表C .光电门D .天平(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法.答:____________________________________________________________.(3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a 、b 和c 得到ab =24.5cm 、ac =58.7cm ,则该地的重力加速度大小为g =__________m/s 2.(保留2位有效数字)【解析】(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,好需要测量距离的器材,因此在此实验中还必须使用的器材是米尺,故A 正确.(2)将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺.(3)根据匀变速直线运动的规律有2Δgt h =,因此该地的重力加速度大小为222m/s 7.9(0.1s)m 245.0m)245.0m 587.0(Δ=--==t h g .【答案】1)A ;(2)将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺;(3)9.7【分析】根据实验的原理确定需要测量的物理量,从而确定所需的测量器材;根据匀变速直线运动的规律得出该地的重力加速度大小.23.(10分)(电磁学)某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度.可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500Ω),电阻箱(0~99999.9Ω),干电池(E=1.5 V,r=1.5Ω),红、黑表笔和导线若干.(1)欧姆表设计将图(a)中的实物连线组成欧姆表.欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为__________Ω:滑动变阻器选__________(填“R1”或“R2”).(2)刻度欧姆表表盘通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示.表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为__________、__________.(3)校准红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向__________kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量.若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为__________Ω.【解析】(1)将电源、电流表、定值电阻以及滑动变阻器串接即可组成欧姆表,故实物图如图A23所示;图A23根据闭合电路欧姆定律有:Rr R R R EA ++++=)(A 500滑μ式中A R 为电流表的内阻,滑R 为滑动变阻器的电阻,R 为所测电阻阻值.解得:Ω900=滑R ,故滑动变阻器选择1R .(2)由(1)可知,欧姆表的内阻15kΩ0=+++=r R R R R A 滑内,根据闭合电路欧姆定律有:aR R E +=内A 25μ解得:kΩ45=a R .同理可知:aR R E +=内A 75μ解得:kΩ5=b R .(3)欧姆表在使用时应先将两表笔短接,使欧姆表指针指向满偏刻度,即Ω0处;电阻箱的读数为:35000.0Ω35kΩ1kΩ510kΩ3==⨯+⨯.【答案】(1)实物图如图A23所示,900,R 1;(2)45,5;(3)0;35000.0【分析】明确欧姆表的原理,从而确定内部结构;再根据闭合电路欧姆定律即可求出滑动变阻器接入阻值;明确欧姆表的内阻,根据闭合电路欧姆定律和内阻的意义即可确定对应的刻度;根据欧姆表使用前需要进行欧姆调零进行分析,同时明确电阻箱的读数方法.24.(12分)(电磁学)空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O 、P 是电场中的两点.从O 点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m 的小球A 、B .A 不带电,B 的电荷量为q (q >0).A 从O 点发射时的速度大小为v 0,到达P 点所用时间为t ;B 从O 点到达P 点所用时间为2t .重力加速度为g ,求(1)电场强度的大小;(2)B 运动到P 点时的动能.【解析】(1)设电场强度的大小为E ,小球B 运动的加速度为a .根据牛顿定律、运动学公式和题给条件,有mg +qE =ma ①2211()222t a gt =②解得3mgE q =③(2)设B 从O 点发射时的速度为v 1,到达P 点时的动能为E k ,O 、P 两点的高度差为h ,根据动能定理有2k 112E mv mgh qEh -=+④且有102t v v t =⑤212h gt =⑥联立③④⑤⑥式得222k 0=2()E m v g t +⑦【分析】(1)根据牛顿第二定律分析加速度,结合位移时间关系即可求出电场强度;(2)结合动能定理,位移时间、速度时间关系式进行分析,即可正确解答.25.(20分)(力学)静止在水平地面上的两小物块A 、B ,质量分别为m A =l.0kg ,m B =4.0kg ;两者之间有一被压缩的微型弹簧,A 与其右侧的竖直墙壁距离l =1.0m ,如图所示.某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A 、B 瞬间分离,两物块获得的动能之和为E k =10.0J.释放后,A 沿着与墙壁垂直的方向向右运动.A 、B 与地面之间的动摩擦因数均为u =0.20.重力加速度取g =10m/s².A 、B 运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短.(1)求弹簧释放后瞬间A 、B 速度的大小;(2)物块A 、B 中的哪一个先停止?该物块刚停止时A 与B 之间的距离是多少?(3)A 和B 都停止后,A 与B 之间的距离是多少?【解析】(1)设弹簧释放瞬间A 和B 的速度大小分别为v A 、v B ,以向右为正,由动量守恒定律和题给条件有0=m A v A –m B v B ①22k 1122A AB B E m v m v =+②联立①②式并代入题给数据得v A =4.0m/s ,v B =1.0m/s ③(2)A 、B 两物块与地面间的动摩擦因数相等,因而两者滑动时加速度大小相等,设为a .假设A 和B 发生碰撞前,已经有一个物块停止,此物块应为弹簧释放后速度较小的B .设从弹簧释放到B 停止所需时间为t ,B 向左运动的路程为s B .,则有B B m a m g μ=④212B B s v t at =-⑤B v at -=⑥在时间t 内,A 可能与墙发生弹性碰撞,碰撞后A 将向左运动,碰撞并不改变A 的速度大小,所以无论此碰撞是否发生,A 在时间t 内的路程s A 都可表示为212A A S v t at =-⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得s A =1.75m ,s B =0.25m ⑧这表明在时间t 内A 已与墙壁发生碰撞,但没有与B 发生碰撞,此时A 位于出发点右边0.25m 处.B 位于出发点左边0.25m 处,两物块之间的距离s 为s =0.25m+0.25m=0.50m ⑨(3)t 时刻后A 将继续向左运动,假设它能与静止的B 碰撞,碰撞时速度的大小为v A ′,由动能定理有()2211222A A A A AB m v m v m g l s μ'-=-+⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得/sA v '=⑪故A 与B 将发生碰撞.设碰撞后A 、B 的速度分别为v A ′′和v B ′′,由动量守恒定律与机械能守恒定律有()A A A A B B m v m v m v '''''-=+⑫222111222A A A AB B m v m v m v '''''=+⑬联立⑪⑫⑬式并代入题给数据得m /s,m /s 55A B v v ''''==-⑭这表明碰撞后A 将向右运动,B 继续向左运动.设碰撞后A 向右运动距离为s A ′时停止,B 向左运动距离为s B ′时停止,由运动学公式222,2A A B B as v as v ''''''==⑮由④⑭⑮式及题给数据得0.63m,0.28m A B s s ''==⑯s A ′小于碰撞处到墙壁的距离.由上式可得两物块停止后的距离0.91m A B s s s '''=+=⑰【分析】(1)A 与B 分离的过程中二者的动量守恒,由动量守恒定律结合功能关系即可求出分离后的速度;(2)由动量定理即可分别求出停止的时间,由动量定理求出其中的一个停止运动时另一个的速度,由动能定理求出位移,由几何关系求出距离;(3)由动能定理求出位移,由几何关系求出距离.(二)选考题:共45分.请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答.如果多做,则每科按所做的第一题计分.33.[物理——选修3–3](15分)(热学)(1)(5分)用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是________________________________________________________________.实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以________________________________________________________________________________.为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是___________________________________.【解析】用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜;实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1mL 油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中纯油酸的体积;为得到油酸分子的直径,由S V d =,还需测量的物理量是单分子层油膜的面积.【答案】使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜;把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1mL 油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中纯油酸的体积;单分子层油膜的面积.【分析】根据浓度按比例算出纯油酸的体积;把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,油膜的厚度近似等于油酸分子的直径,由SV d =可以求出直径大小.(2)(10分)如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0cm 的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0cm.若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同.已知大气压强为76cmHg ,环境温度为296K.(i )求细管的长度;(i )若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,求此时密封气体的温度.【解析】(i )设细管的长度为L ,横截面的面积为S ,水银柱高度为h ;初始时,设水银柱上表面到管口的距离为h 1,被密封气体的体积为V ,压强为p ;细管倒置时,气体体积为V 1,压强为p 1.由玻意耳定律有pV =p 1V 1①由力的平衡条件有p =p 0+ρgh②p 1=p 0–ρgh ③式中,ρ、g 分别为水银的密度和重力加速度的大小,p 0为大气压强.由题意有V =S (L –h 1–h )④V 1=S (L –h )⑤由①②③④⑤式和题给条件得L =41cm⑥(ii )设气体被加热前后的温度分别为T 0和T ,由盖–吕萨克定律有10V V T T ⑦由④⑤⑥⑦式和题给数据得T =312K ⑧【分析】(i )此过程中气体的温度不变,根据气体的初末状态的压强和体积的状态参量,由玻意耳定律列式计算即可.(ii )对管内气柱缓慢加热,气柱经历等压变化,根据盖-吕萨克定律列式求解.34.[物理——选修3–4](15分)(力学/光学)(1)(5分)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上.振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源.两波源发出的波在水面上相遇.在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样.关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是________.(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)A .不同质点的振幅都相同B .不同质点振动的频率都相同C .不同质点振动的相位都相同D .不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E .同一质点处,两列波的相位差不随时间变化【解析】A 、B 、D :由题意可知两列波的周期与频率相同,即这两列波为相干波,形成干涉图样后,有加强与减弱区域,处在不区域的质点的振幅不一样,但不同的质点,振动的频率和周期与波源的频率和周期相同,即不同的质点的振动频率相同,故A 错误,B 、D 正确;C :不同位置处的质点起振的先后顺序不同,离波距离不同的质点,振动的相位是不同的,故C 错误;E :同一质点,两列波传播到该质点的时间差是一定的,故两列波的相位差是恒定的,不随时间变化,故E 正确.【答案】BDE【分析】振动加强点的振幅等于两列波的振幅之和,振动减弱点的振幅等于两列波的振幅之差;介质中各质点振动的周期与波源的周期相同;质点在振动过程,不同时刻偏离平衡位置的位移大小会发生变化;对同一质点而言,两列波的相位差是恒定的.(2)(10分)如图,直角三角形ABC 为一棱镜的横截面,∠A =90°,∠B =30°.一束光线平行于底边B C 射到AB 边上并进入棱镜,然后垂直于AC 边射出.(i )求棱镜的折射率;(ii )保持AB 边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC 边上恰好有光线射出.求此时AB 边上入射角的正弦.【解析】(i )光路图及相关量如图所示.光束在AB 边上折射,由折射定律得图A34sin sin i n α=①式中n 是棱镜的折射率.由几何关系可知α+β=60°②由几何关系和反射定律得==Bββ'∠③联立①②③式,并代入i =60°得n =④(ii )设改变后的入射角为i ',折射角为α',由折射定律得sin sin i n α'='⑤依题意,光束在BC 边上的入射角为全反射的临界角c θ,且c 1sin n θ=⑥由几何关系得c 30θα'=+⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为sin i'=⑧【分析】(i)根据折射定律求出光线从AC边进入棱镜时的折射率;(ii)根据c 1sinCθ=求出临界角,判断光是在BC面上发生全反射的入射角,然后求出此时AB边上入射角的正弦.附:试卷2019年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.14.楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现?A .电阻定律B .库仑定律C .欧姆定律D .能量守恒定律15.金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a 金、a 地、a 火,沿轨道运行的速率分别为v 金、v 地、v 火.已知它们的轨道半径R 金<R 地<R 火,由此可以判定A .a 金>a 地>a 火B .a 火>a 地>a 金C .v 地>v 火>v 金D .v 火>v 地>v 金16.用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面I 、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g .当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2,则A .12=F F ,B .12F F ,C .1213==22F mg F ,D .1231==22F mg F mg ,17.从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h 在3m 以内时,物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图所示.重力加速度取10m/s 2.该物体的质量为A .2kgB .1.5kgC .1kgD .0.5kg18.如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子垂直于x 轴射入第二象限,随后垂直于y 轴进入第一象限,最后经过x 轴离开第一象限.粒子在磁场中运动的时间为A .5π6mqB B .7π6mqB C .11π6mqB D .13π6mqB19.如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab 、cd 静止在导轨上.t =0时,棒ab 以初速度v 0向右滑动.运动过程中,ab 、cd 始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v 1、v 2表示,回路中的电流用I 表示.下列图像中可能正确的是20.如图(a ),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t =0时,木板开始受到水平外力F 的作用,在t =4s 时撤去外力.细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b )所示,木板的速度v 与时间t 的关系如图(c )所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g =10m/s 2.由题给数据可以得出A.木板的质量为1kgB.2s~4s内,力F的大小为0.4NC.0~2s内,力F的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.221.如图,电荷量分别为q和–q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点.则A.a点和b点的电势相等B.a点和b点的电场强度大小相等C.a点和b点的电场强度方向相同D.将负电荷从a点移到b点,电势能增加三、非选择题:共174分.第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~38题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:共129分.22.(5分)甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验.实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照.已知相机每间隔0.1s拍1幅照片.(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是__________.(填正确答案标号)A.米尺B.秒表C.光电门D.天平(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法.答:____________________________________________________________.(3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm,则该地的重力加速度大小为g=__________m/s2.(保留2位有效数字)。
专题06 电场与磁场-2019年高考物理黄金押题(原卷版)
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2019年高考物理黄金押题专题06 电场与磁场【高考考纲】本专题主要是综合应用动力学方法和功能关系解决带电粒子在电场和磁场中的运动问题。
这部分的题目覆盖的内容多,物理过程多,且情景复杂,综合性强,常作为理综试卷的压轴题。
高考对本专题考查的重点有以下几个方面:①对电场力的性质和能的性质的理解;②带电粒子在电场中的加速和偏转问题;③带电粒子在磁场中的匀速圆周运动问题;④带电粒子在电场和磁场的组合场中的运动问题;⑤带电粒子在电场和磁场的叠加场中的运动问题;⑥带电粒子在电场和磁场中运动的临界问题。
【真题感悟】例1.(2018·全国Ⅰ,16)如图,三个固定的带电小球a 、b 和c ,相互间的距离分别为ab =5cm ,bc =3cm ,ca =4cm 。
小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a 、b 的连线。
设小球a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为k ,则( )A .a 、b 的电荷同号,k =169B .a 、b 的电荷异号,k =169C .a 、b 的电荷同号,k =6427D .a 、b 的电荷异号,k =6427【名师点睛】1.对电场强度的三个公式的理解(1)E =F q是电场强度的定义式,适用于任何电场。
电场中某点的场强是确定值,其大小和方向与试探电荷q 无关。
试探电荷q 充当“测量工具”的作用。
(2)E =k Q r 2是真空中点电荷所形成的电场的决定式。
E 由场源电荷Q 和场源电荷到某点的距离r 决定。
(3)E =U d是场强与电势差的关系式,只适用于匀强电场。
注意:式中d 为两点间沿电场方向的距离2.电势高低的比较(1)根据电场线方向,沿着电场线方向,电势越来越低(2)根据电势的定义式φ=W q,即将+q 从电场中的某点移至无穷远处电场力做功越多,则该点的电势越高。
(3)根据电势差U AB =φA -φB ,若U AB >0,则φA >φB ,反之φA <φB 。
2019年高考物理真题和模拟题分项汇编专题11磁场含解析20190625141
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磁场1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)如图,等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M 、N 与直流电源两端相接,已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ,则线框LMN 受到的安培力的大小为A .2FB .1.5FC .0.5FD .0【答案】B【解析】设每一根导体棒的电阻为R ,长度为L ,则电路中,上下两路电阻之比为,根据并联电路两端各电压相等的特点可知,上下两路电流之比12:1:2I I =。
如下图所示,由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L ,根据安培力计算公式F ILB =,可知,得12F F '=,根据左手定则可知,两力方向相同,故线框LMN 所受的合力大小为,故本题选B 。
2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)如图,边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外。
ab 边中点有一电子发射源O ,可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。
已知电子的比荷为k 。
则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为A .14kBlB .14kBl ,54kBlC .12kBlD .12kBl ,54kBl【答案】B【解析】a 点射出粒子半径R a =4l=a mv Bq ,得:v a =4Bql m =4Blk ,d 点射出粒子半径为,R =54l ,故v d =54Bql m =54klB,故B 选项符合题意3.(2019·新课标全国Ⅲ卷)如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。
一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子垂直于x 轴射入第二象限,随后垂直于y 轴进入第一象限,最后经过x 轴离开第一象限。
粒子在磁场中运动的时间为A .5π6mqBB .7π6mqBC .11π6mqBD .13π6mqB【答案】B【解析】运动轨迹如图。
2019高考-物理压轴题汇总(全国I、II、III卷、江苏卷、北京卷)
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2019普通高等学校招生统一考试-----物理部分计算压轴题汇总(2019·全国I卷)25.(20分)竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,小物块B静止于水平轨道的最左端,如图(a)所示。
t=0时刻,小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑,一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短);当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0,此时对其施加一外力,使其在倾斜轨道上保持静止。
物块A运动的v–t图像如图(b)所示,图中的v1和t1均为未知量。
已知A的质量为m,初始时A与B的高度差为H,重力加速度大小为g,不计空气阻力。
(1)求物块B的质量;(2)在图(b)所描述的整个运动过程中,求物块A克服摩擦力所做的功;(3)已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等,在物块B停止运动后,改变物块与轨道间的动摩擦因数,然后将A从P点释放,一段时间后A刚好能与B再次碰上。
求改变前后动摩擦因数的比值。
(2019·全国II卷)25.(20分)一质量为m=2000 kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。
行驶过程中,司机突然发现前方100 m 处有一警示牌。
立即刹车。
刹车过程中,汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图(a)中的图线。
图(a)中,0~t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略,汽车仍保持匀速行驶),t1=0.8 s;t1~t2时间段为刹车系统的启动时间,t2=1.3 s;从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车停止,已知从t2时刻开始,汽车第1 s内的位移为24 m,第4 s内的位移为1 m。
(1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线;(2)求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小;(3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1~t2时间内汽车克服阻力做的功;从司机发现警示牌到汽车停止,汽车行驶的距离约为多少(以t1~t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?(2019·全国III卷)25.(20分)静止在水平地面上的两小物块A、B,质量分别为m A=l.0 kg,m B=4.0 kg;两者之间有一被压缩的微型弹簧,A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0 m,如图所示。
2019天津市高考压轴卷理科综合Word版含解析
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2019天津市高考压轴卷物理注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卡上填写自己的准考证号、姓名、试室号和座位号。
用2B型铅笔把答题卡上试室号、座位号对应的信息点涂黑。
2.选择题每小题选出答案后,用2B型铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡整洁。
考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
一.单项选择题:(每小题6分,共30分.每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的)1.关于近代物理学,下列说法正确的是()A.核反应方程+X中的X表示电子B.ɑ粒子散射实验的结果表明原子核由质子和中子构成C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变长D.一个氢原子从n=4的激发态跃迁时,最多能辐射6种不同频率的光子2.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°。
在挡板绕顶端逆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3.一带负电油滴在场强为E的匀强电场中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。
若不计空气阻力,则此带电油滴从A运动到B的过程中,下列判断正确的是()A.油滴的电势能减少B.A点电势高于B点电势C.油滴所受电场力小于重力D.油滴重力势能减小4.图甲为小型发电机的结构简图,通过线圈在两磁极间转动给小灯泡供电,已知小灯泡获得的交变电压如图乙。
则下列说法正确的是()A.甲图中电压表的示数为B.乙图中的0时刻就是甲图所示时刻C.乙图中0.5×10-2s时刻,穿过甲图中线圈的磁通量最小D.乙图中1.0×10-2s时刻,穿过甲图中线圈的磁通量最小5.下列说法中正确的是()A.一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁,最多可放出二种频率的光子B.由于每种原予都有自己的特征谱线,故可以根据原子光谱来鉴别物质C.实际上,原子中的电子没有确定的轨道.但在空间各处出现的概率是一定的.D.α粒子散身于实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的二、不定项选择(每小题6分,共18分.每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的.全部选对得6分,选对单选不全得3分,选错或不答的得0分)6.下列对光电效应的理解,正确的是()A.金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子,当它积累的动能足够大时,就能逸出金属B.如果射入光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力逸出时所需要的最小功,便能发生光电效应C.发生光电效应时,入射光的频率越大,光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大D.由于不同金属的逸出功是不相同的,因此使不同金属产生光电效应,入射光的最低频率也不同7.如图所示,一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O,经折射后分为两束单色光a和b。
2019全国卷Ⅲ高考压轴卷 理科综合物理(含解析.)
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全国Ⅲ卷理综压轴卷14.关于近代物理学,下列说法正确的是( )A.α射线、β射线和γ射线是三种波长不同的电磁波B.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光子C.根据玻尔理论可知,氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能和动能之和守恒D.经典物理学不能解释原子光谱的不连续性,但可以解释原子的稳定性15.2016年10月19日3时31分,“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接。
若对接后“神舟十一号”和“ 天宫二号”在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,运行的周期为T。
已知地球半径为R,则( )A.“神舟十一号”和“ 天宫二号”运行的线速度为B.“神舟十一号”和“ 天宫二号”运行的向心加速度为22 4R T πC.地球的第一宇宙速度为D16.理想变压器原线圈a的匝数匝,副线圈b的匝数匝,原线圈接在=442sin(314)V的交流电源上,副线圈中“12V 6W”的灯泡L恰好正常发光,电阻Ω,电压表V为理想电表.则下列推断正确的是( )A.交变电流的频率为100HzB.穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/sC.电压表V的示数为22VD.消耗的功率为4W17.甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动,它们的v-t图像如图所示。
下列判断不正确的是( )A.乙车启动时,甲车在其前方50m处B.乙车超过甲车后,两车不会再相遇C.乙车启动10s后正好追上甲车D.运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75m18.如图,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L=1.0 m,一端通过导线与阻值为R=0.5 Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m=1.0 kg的金属杆(如图甲),金属杆与导轨的电阻忽略不计;匀强磁场竖直向下.用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,使杆运动.当改变拉力的大小时,相对应稳定时的速度v也会变化.已知v和F的关系如图乙.(取重力加速度g=10 m/s2)则()A.金属杆受到的拉力与速度成正比B.该磁场磁感应强度B为12TC.图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小D.导轨与金属杆之间的动摩擦因数为μ=0.419.如图所示,一个半径R=0.75m的半圆柱体放在水平地面上,一小球从圆柱体左端A点正上方B点水平抛出(小球可视为质点),恰好从半圆柱体的C点掠过。
高考物理电磁场压轴题
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以下是高考物理电磁场的压轴题:
1.带电粒子在电磁场中的运动
在一个匀强磁场中,有一个竖直向下的匀强电场。
一个带正电的粒子从A点以一定的初速度垂直射入这个电磁场中,粒子在电场力和洛伦兹力的共同作用下做运动。
已知粒子在A点的初速度为v₀,质量为m,电量为q,磁场的磁感应强度为B,电场强度为E,重力加速度为g。
若粒子能沿直线从A点运动到B点,求A、B两点间的距离。
2.电容器与电磁场的综合问题
真空中有一个竖直放置的平行板电容器,两极板间的距离为d,电容为C,上极板带正电。
现有一个质量为m、带电量为+q的小球,从小孔正上方h高度处由静止开始释放,小球穿过小孔到达下极板处速度恰好为零。
已知小球在运动过程中所受空气阻力的大小恒为f,静电力常量为k,重力加速度为g。
求:
(1) 小球到达下极板时的动能;
(2) 电容器的带电量。
3.电磁感应与电磁场的综合问题
在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势的图象分别如甲、乙所示,则在两图中t₁和t₁时刻()
A. 甲图中线圈平面与磁感线平行,乙图中线圈平面与磁感线垂直
B. 甲图中线圈的转速小于乙图中线圈的转速
C. 甲、乙两图中交变电动势的有效值相等
D. 甲、乙两图中交变电动势的瞬时值表达式相同。
2019年高考全国Ⅰ卷理综压轴卷物理试卷(附解析)
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2019年高考全国Ⅰ卷理综压轴卷物理试卷(附解析)第Ⅰ卷选择题(126分)二选择题:本题包括8个小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14-18题只有一项是符合题目要求,第19-21题只多项是符合题目要求。
全部选对得6分,选对但选不全的得3分,有选错的得0分。
14.高铁是中国“新四大发明之ー,有一段视频,几年前一位乗坐京泸高铁的外国人,在最高时速300公里行驶的列车窗台上,放了一枚直立的硬币,如图所示,在列车行驶的过程中,硬币始终直立在列车窗台上,直到列车横向变道进站的时候,硬币才倒掉。
这一视频证明了中国高铁的极好的稳定性。
关于这枚硬币,下列判断正确的是()A.硬币直立过程可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用B.硬币直立过程一定只受重力和支持力而处于平衡状态C.硬币倒掉是因为受到风吹的原因D.列车加速或减速行驶时,硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用15.如图所示,半径为R的半球形碗绕过球心的竖直轴水平旋转,一质量为m的小球随碗一起做匀速圆周运动,已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ,小球与碗面的动摩擦因数为μ,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
要想使小球始终与碗保持相对静止,则碗旋转的最大角速度大小为A.ω=√g(sinθ+μcosθ)Rsinθ(cosθ+μsinθ)B.ω=√Rsinθ(cosθ−μsinθ)g(sinθ−μcosθ)C.ω=√g(sinθ+μcosθ)Rsinθ(cosθ−μsinθ)D.ω=√Rsinθ(cosθ−μsinθ)g(sinθ+μcosθ)16.关于近代原子物理,下列说法正确的是( )A.根据玻尔理论可知,一个氢原子从n=4能级向低能级跃迁最多可辐射6种频率的光子B.放射性物质的半衰期受环境温度的影响C.α粒子散射实验揭示了原子核是可分的D.能量为30eV的光子照射到某一金属表面时从金属表面逸出的电子最大初动能为l5eV,为使该金属发生光电效应,入射光子的能量至少为15eV17.图甲为小型发电机的结构简图,通过线圈在两磁极间转动给小灯泡供电,已知小灯泡获得的交变电压如图乙。
全国卷Ⅰ19年高考理综压轴卷含解析20190514011
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(全国卷Ⅰ)2019年高考理综压轴卷(含解析)可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ar 40 Fe 56 I 127第Ⅰ卷选择题(126分)一选择题:本题包括13个小题,每小题6分,共78分。
1.下列关于生物膜以及跨膜运输有关的叙述,正确的是()A.物质能否通过核孔取决于其直径与核孔孔径的相对大小B.质壁分离与复原是水分子顺溶液浓度梯度跨膜运输的过程C.叶绿体的类囊体薄膜上附着多种色素,参与能量转化的过程D.细胞膜、核膜、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等统称为生物膜2.为研究Cu2+和Cl-对唾液淀粉酶活性的影响,某小组设计了如下操作顺序的实验方案:甲组:CuSO4溶液一缓冲液一淀粉酶溶液一淀粉溶液—保温一检测乙组:NaCl溶液一缓冲液一淀粉酶溶液一淀粉溶液—保温-+检测丙组:蒸馏水-缓冲液一淀粉酶溶液一淀粉溶液—保温一检测各组试剂量均适宜,下列对该实验方案的评价,不合理的是()A.缓冲液的pH应控制为最适pHB.保温的温度应控制在37℃左右C.宜选用碘液来检测淀粉的剩余量D.设置的对照实验能达成实验目的3.滚环式复制是噬菌体DNA常见的复制方式,其过程如图。
相关叙述错误的是()A.a链可作为DNA复制的引物B.b链不作为DNA复制的模板C.两条子链的延伸方向都是从5′到3′D.该过程需要DNA聚合酶和DNA连接酶的催化4.将某一细胞中的一条染色体上的DNA用14C充分标记,其同源染色体上的DNA用32P 充分标记,置于不含放射性的培养液中培养,经过连续两次细胞分裂(不考虑交叉互换)。
下列说法中正确的是()A.若进行减数分裂,则四个细胞中均含有14C和32PB.若进行有丝分裂,某一细胞中含14C的染色体可能是含32P染色体的两倍C.若进行有丝分裂,则四个细胞中可能三个有放射性,一个没有放射性D.若进行减数分裂,则四个细胞中可能两个有放射性,两个没有放射性5.小型犬浣熊为树栖动物,属于食肉类动物,也吃无花果和植物花粉等,下图为小型犬浣熊种群相关曲线,说法正确的是()A.对小型犬浣熊种群密度进行调查,需要使用样方法B.小型犬浣熊在生态系统中的成分是消费者,最低处于第三营养级C.若曲线表示死亡率与出生率之差,则小型犬浣熊的种群密度在a时最大D.若曲线表示种群的增长速率,则小型犬浣熊神群数量在b〜c时期处于下降阶段6.下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,错误的是()A.细胞分化、衰老和癌变都会导致细胞形态、结构和功能发生变化B.细胞衰老过程中酪氨酸酶的活性降低,最后会导致白化病的发生C.细胞凋亡是特定基因表达出相关蛋白质,细胞自动结束生命的过程D.细胞发生癌变的过程中,可能产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质7.化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系正确的是选项化学性质实际应用A Al2(SO4)3和苏打溶液反应泡沫灭火器灭火B 油脂在酸性条件下的水解反应工业生产中制取肥皂C 醋酸具有酸性食醋除水垢D SO2具有漂白性可用于食品增白8.下列有关说法不正确的是A.麦芽糖及其水解产物都能与银氨溶液发生反应B.淀粉、纤维素、蛋白质和阿司匹林都是有机高分子化合物C.过氧化氢酶、酚醛树脂、有机玻璃、PVC 都是高分子化合物D.在一定条件下氨基酸之间能发生反应,合成更复杂的化合物(多肽),构成蛋白质9.设阿伏加德罗常数的数值为N A。
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2019年高考理科综合物理电磁场压轴专项练习集(一)1.如图所示,平面直角坐标系的第二象限内存在水平向左的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为、带电荷量为的小球以速度沿直线AO运动,AO与轴负方向成角。
在轴与MN之间的区域Ⅰ内加一电场强度最小的匀强电场后,可使小球继续做直线运动到MN上的C点,MN与PQ之间区域Ⅱ内存在宽度为的竖直向上匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,小球在区域Ⅱ内做匀速圆周运动并恰好不能从右边界飞出,已知小球在C点的速度大小为,重力加速度为,,,求:(1)第二象限内电场强度的大小和磁感应强度的大小;(2)区域Ⅰ内最小电场强度的大小和方向;(3)区域Ⅱ内电场强度的大小和磁感应强度的大小。
2.电视机中显像管(抽成真空玻璃管)的成像原理主要是靠电子枪产生高速电子束,并在变化的磁场作用下发生偏转,打在荧光屏不同位置上发出荧光而形成像。
显像管的原理示意图(俯视图)如图甲所示,在电子枪右侧的偏转线圈可以产生使电子束沿纸面发生偏转的磁场,偏转的磁场可简化为由通电螺线管产生的与纸面垂直的磁场,该磁场分布的区域为圆形(如图乙所示),其磁感应强度,式中为磁常量,为螺线管线圈的匝数,为线圈中电流的大小。
由于电子的速度极大,同一电子穿过磁场过程中可认为磁场没有变化,是稳定的匀强磁场。
已知电子质量为,电荷量为,电子枪加速电压为,磁常量为,螺线管线圈的匝数,偏转磁场区域的半径为,其圆心为O点。
当没有磁场时,电子束通过O点,打在荧光屏正中的M点,O 点到荧光屏中心的距离。
若电子被加速前的初速度和所受的重力、电子间的相互作用力以及地磁场对电子束的影响均可忽略不计,不考虑相对论效应及磁场变化所激发的电场对电子束的作用。
(1)求电子束经偏转磁场后打到荧光屏上P点时的速率;(2)若电子束经偏转磁场后速度的偏转角,求此种情况下电子穿过磁场时,螺线管线圈中电流的大小;(3)当线圈中通入如图丙所示的电流,其最大值为第(2)问中电流的倍。
求电子束打在荧光屏上发光所形成“亮线”的长度。
3.图为“双聚焦分析器”质谱仪的结构示意图,其中,加速电场的电压为U,静电分析器中与圆心等距离的各点场强大小相等、方向沿径向,磁分析器中与为圆心、圆心角为90°的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,其左边界与静电分析器的右端面平行。
由离子源发出的正离子(初速度为0,重力不计)经加速电场加速后,从M点垂直于电场方向进入静电分析器,沿半径为R的四分之一圆弧轨迹做匀速圆周运动,从N点射出,接着由P点垂直磁分析器的左边界射入,最后垂直于下边界从Q点射出并进入收集器。
已知Q点与圆心的距离为d。
求:(1)离子的比荷q/m。
(2)静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小。
(3)现将离子换成质量不同的另一种正离子,其它条件不变。
该离子进入磁分析器后,它射出磁场的位置在Q点的左侧,离子的质量与原来相比是增大还是减小?4.如图所示,在直角坐标系xOy第二象限内有竖直向下的匀强电场,第三象限内有水平向右的匀强电场,第四象限内某一固定电量为的负电电荷,只对第四象限内的电荷产生作用力,现有带正电的点电荷q自第二象限内A静止释放,经y轴上B点进入第四象限,在负点电荷Q的作用下恰好做匀速圆周运动,经x轴上C点与x轴负向成射入第一象限。
已知,求:(1)第三象限内匀强电场的大小;(2)C点的坐标;(3)若在第一象限内加一匀强电场,使q恰能回到A点且速度为,试求的方向和最小值。
5.如图所示,圆柱形区域的半径为,在区域内有垂直于纸面向里,磁感应强度大小为的匀强磁场;对称放置的三个相同的电容器,极板间距为,极板电压为,与磁场相切的极板,在切点处均有一小孔。
一带电粒子,质量为,带电荷量为,自某电容器极板上的M点由静止释放,M点在小孔a的正上方,若经过一段时间后,带电粒子又恰好返回M点,不计带电粒子所受重力,求(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;(2)与所满足的关系式;(3)带电粒子由静止释放到再次返回M点所经历的时间。
6.有人设计了一种带电颗粒的速率分选装置,其原理如图所示,两带电金属板间有匀强电场,方向竖直向上,其中PQNM矩形区域内还有方向垂直纸面向外的匀强磁场。
一束比荷(电荷量与质量之比)均为的带正电颗粒,以不同的速率沿着磁场区域的水平中心线进入两金属板之间,其中速率为的颗粒刚好从Q点处离开磁场,然后做匀速直线运动到达收集板。
重力加速度为g,PQ=3d,NQ=2d,收集板与NQ 的距离为,不计颗粒间相互作用。
求(1)电场强度E的大小;(2)磁感应强度B的大小;(3)速率为的颗粒打在收集板上的位置到O点的距离。
7.如图所示,在无限长的水平边界AB和CD间有一匀强电场,同时在AEFC、BEFD区域分别存在水平向里和向外的匀强磁场,磁感应强度大小相同,EF为左右磁场的分界线。
AB边界上的P点到边界EF的距离为。
一带正电微粒从P点的正上方的O点由静止释放,从P点垂直AB边界进入电、磁场区域,且恰好不从AB边界飞出电、磁场。
已知微粒在电、磁场中的运动轨迹为圆弧,重力加速度大小为,电场强度大小(未知)和磁感应强度大小(未知)满足,不考虑空气阻力,求:(1)O点距离P点的高度多大;(2)若微粒从O点以水平向左平抛,且恰好垂直下边界CD射出电、磁场,则微粒在电、磁场中运动的时间多长?8.电磁缓速器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度。
电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论:如图所示,将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上,斜面与水平方向夹角为。
一质量为的条形磁铁滑入两铝条内,恰好匀速穿过,穿过使磁铁两端面与两铝条间距始终保持恒定,其引起电磁感应的效果与磁铁不动、铝条相对磁铁运动相同。
磁铁端面是边长为的正方形,由于磁铁距离铝条很近,磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场,磁感应强度为,铝条的高度大于,电阻率为。
为研究问题方便,铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场,其他部分电阻和磁场可忽略不计,假设磁铁进入铝条间以后,减少的机械能完全转化为铝条内能,重力加速度为。
(1)求铝条中与磁铁正对部分的电流;(2)若两铝条的宽度均为,推导磁铁匀速穿过铝条间时速度的表达式;(3)在其他条件不变的情况下,仅将两铝条更换为宽度的铝条,磁铁仍以以速度进入铝条间,试简要分析说明磁铁在铝条间运动时加速度和速度如何变化。
9.如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ电阻不计,其间距离为,两导轨及其构成的平面与水平面成角。
两根用细线连接的金属杆ab、cd分别垂直导轨放置,平行斜面向上的外力作用在杆ab上,使两杆静止。
已知两金属杆ab、cd的质量分别为和,两金属杆的电阻都为,并且和导轨始终保持良好接触,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为。
某时刻将细线烧断,保持杆ab静止不动,重力加速度为。
求:(1)细线烧断后外力的最小值和最大值;(3)当外力时,cd杆的速度大小;(3)从细线烧断到cd杆达到最大速度,杆ab产生的电热为,求cd杆在此过程中经过的位移。
10. 汤姆孙用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示,真空管内的阴极K发出的电子经加速电压加速后,穿过A'中心的小孔沿中心线的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P' 间的区域,极板间距为。
当P和P'极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;当P和P'极板间加上偏转电压后,亮点偏离到O'点;此时,在P和P'间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场,调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为时,亮点重新回到O点。
不计电子的初速度、所受重力和电子间的相互作用。
(1)求电子经加速电场加速后的速度大小;(2)若加速电压值为,求电子的比荷;(3)若不知道加速电压值,但已知P和P'极板水平方向的长度为,它们的右端到荧光屏中心O点的水平距离为,O'与O点的竖直距离为,(O'与O点水平距离可忽略不计),求电子的比荷。
11.使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等。
质量为,速度为的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道是半径为的圆,圆心在点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为。
为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器。
引出器原理如图所示,一对圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于点(点图内未画出)。
引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从点进入通道,沿通道中心线从点射出。
已知长度为,与的夹角为。
(1)求离子的电荷量并判断其正负;(2)离子从点进入,点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为,求;(3)换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应。
为使离子仍从点进入,点射出,求通道内引出轨迹处电场强度的方向和大小。
12.下图为真空示波管的示意图,电子从灯丝发出(初速度可忽略不计),经灯丝与板间的电场加速后,从板中心孔沿中心线射出,然后进入两块平行金属板、间的偏转电场(电子进入时的速度方向与该电场方向垂直),离开偏转电场后打在荧光屏上的点。
已知、间的加速电压为,、两板间的偏转电压为,两板间的距离为,板长为,电子的质量为,电荷量为,不计电子所受的重力及它们之间的相互作用力。
(1)求电子穿过板时速度的大小;(2)求电子从偏转电场射出时的侧移距离;(3)如果仅使偏转电压减半,即,为使电子仍打在荧光屏上的点,则加速电压应当调整为,求。
13. 小明受回旋加速器的启发,设计了如图1所示的“回旋变速装置”。
两相距为的平行金属栅极板、,板位于轴上,板在它的正下方。
两板间加上如图2所示的幅值为的交变电压,周期,板上方和板下方有磁场应强度大小均为、方向相反的匀强磁场。
粒子探测器位于轴处,仅能探测到垂直射人的带电粒子。
有一沿轴可移动、粒子出射初动能可调节的粒子发射源,沿轴正方向射出质量为、电荷量为的粒子。
时刻,发射源在位置发射一带电粒子。
忽略粒子的重力和其它阻力,粒子在电场中运动的时间不计。
(1)若粒子只经磁场偏转并在处被探测到,求发射源的位置和粒子的初动能;(2)若粒子两次进出电场区域后被探测到,求粒子发射源的位置与被探测到的位置之间的关系。
14.在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。
如图所示,某时刻在xOy平面内的第Ⅱ、Ⅲ象限中施加沿y轴负方向、电场强度为的匀强电场,在第Ⅰ、Ⅳ象限中施加垂直于xOy坐标平面向里、磁感应强度为的匀强磁场。