选择题 （4分/题 共48分）

1.下列说法中正确的是(　 　)

A.场与实物一样都是客观物质存在的形式，因此描述场的电场线、磁场线也是客观的

B.场中某点的场强等于F/q，但与检验电荷的受力大小及电荷量无关

C.场中某点的场强方向是检验电荷在该点的受力方向

D.公式E＝F/q、E＝k 和E＝U/d对于任何电场都是适用的

2.如图，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时N极的指向或磁感线方向．下列判断正确是（ ）

A.（1）中电流方向向上 B.(2)中电流从左侧看是反时针方向

C.（3）中左、右两导线分别接电源正、负极 D.(4)中电流方向是顺时针

3某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，粒子由M运动到N，以下说法正确的是( 　 　)

A．静电场可能是负点电荷的电场

B．粒子必带负电

C．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度

D．粒子的电势能减小动能增大

4.如图所示，电路中每个电阻的阻值都相同．当电压U升高时，先烧坏的电阻应是(　 　)

A. R1和R2 B. R3和R4

C. R5 D. 不能确定

5.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。如图，直线A、B和C分别是电源a、电源b和电阻R的伏安特性图线。将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么(　 　)

A．R接到电源a上，电源的效率较低

B．R接到电源b上，电源的输出功率较大

C．R接到电源a上，电源的输出功率较大，电源效率较高

D．R接到电源b上，电源的输出功率较小，电源效率较高

6.如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V　12 W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50 Ω.若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是(　 　)

A．电动机的输入功率为24 W B．电动机的输出功率为12 W

C．电动机的热功率为2.0 W D．整个电路消耗的电功率为22 W

7.如图，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向)．若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是( )

A．导电圆环不受安培力作用

B．导电圆环所受安培力方向竖直向下，大小为2πBIR

C．导电圆环所受安培力方向竖直向上，大小为2πBIRsin θ

D．导电圆环在水平方向上具有沿半径扩张变大的趋势

8.如图，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上，不计重力，下列说法正确的有（ ）

A.a带正电，b带负电

B.a在磁场中飞行的时间比b的短

C. a在磁场中飞行的路程比b的短

D.a在P上的落点与O点的距离比b的近

9.在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子P＋和P3＋，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域，如图所示．已知离子P＋在磁场中转过θ＝30°后从磁场右边界射出．在电场和磁场中运动时，关于离子P＋和P3＋说法错误的是(　 　)

A．在磁场中运动的半径之比为∶1

B．在磁场中转过的角度之比为1∶2

C．在电场中的加速度之比为1∶1

D．离开电场区域时的动能之比为1∶3

10.如图，为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图．速度选择器(也称滤速器)中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外．在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中，若

m甲＝m乙

A．甲乙丙丁

B．甲丁乙丙

C．丙丁乙甲

D．甲乙丁丙

11.如图，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度从点沿直径
方向射入磁场，经过
时间从
点射出磁场，
与
成60°角。现将带电粒子的速度变为/3，仍从点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为 ( )

A.

B. 2

C.

D. 3

12.如图，将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体速度均为v，两金属板的板长为L，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间．当发电机稳定发电时，电流表示数为I.那么 ( )

发电过程是通过磁场对带电粒子做功最终把等离子体

的内能转化为电能的过程 　

B. 发动机稳定工作两板间电场E= IR/d

C. 发动机稳定工作时效率η=IR/dvB

D. 两板间电离气体的电阻率为 (－R)

二．填空题

1.（8分）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场，现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．

(1)实验电路图如图,完成下列实验步骤

①按图接线．

②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1.

③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D　重新处

于平衡状态　；然后读出电流表的示数I　，并用天平称出　此时细沙的质量m2　.

④用米尺测量　D的底边长度L　.

(2)用测得的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝ .(4分)

(3)判断磁感应强度方向的方法是：若　m2>m1　，磁感应强度方向垂直纸面 ；反之，磁感应强度方向垂直纸面 ．(2分/空)

2.（14分）要测一待测电源的电动势及内阻．所给的实验器材有：待测电源E，定值电阻R1(阻值未知)，电压表V(量程为3.0 V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99 Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．

(1)某同学连接了如图所示的电路，接下来的操作是：

①将S2接到a ，闭合S1，拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图甲所示的位置，记录下对应的电压表示数为2.20 V，然后断开S1；

②保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，闭合S1，记录此时电压表的读数(电压表的示数如图乙所示)，然后断开S1.

请你解答下列问题： 图甲所示电阻箱的读数为________ Ω，图乙所示的电压表读数为_______ V．由此可算出定值电阻R1的阻值为_______ Ω (计算结果保留两位小数)．

在上面第①步的操作中，有一处不恰当，请您帮同学指出来________．(2分/空)

(2)在完成上述操作后，同学继续以下的操作：

将S2切换到a，多次调节电阻箱，闭合S1，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图丙所示的 － 图线．由此可求得电源电动势E和电源内阻r，其中E ＝_______ V；r = Ω(计算结果均保留两位小数)．(3分/空)

2.（14分）如图，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为
.不计空气阻力。求：

(1)电场强度E的大小和方向；(4分)

(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小; (5分)

(3)A点到x轴的高度h. (5分)

3.（8分）如图所示，中轴线PQ将矩形区域MNDC分成上、下两部分，上部分充满垂直纸面向外的匀强磁场，下部分充满垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度皆为B。一质量为m、带电荷量为q的带正电粒子从P点进入磁场，速度与边MC的夹角θ＝30°.MC边长为a，MN边长为8a，不计粒子重力．求：

(1)若要该粒子不从MN边射出磁场，其速度的最大值？(4分)

(2)若要该粒子恰从Q点射出磁场，其在磁场中的运行时间的最小值？

(4分)