一、选择题

1．下列说法中，不符合物理学史实的是

A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体或静止

B．牛顿认为，力是物体运动状态改变的原因，而不是物体运动的原因

C．麦克斯韦发现了电流的磁效应，即电流可以在其周围产生磁场

D．奥斯特发现导线通电时，导线附近的小磁针发生偏转

答案：C

2． 如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是()

A．1、2两点的场强相等

B．1、3两点的场强相等

C．1、2两点的电势相等

D．2、3两点的电势相等

答案：D

3． 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是(　　)

A．安培力的方向可以不垂直于直导线

B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向

C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关

D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半

答案：B

4．带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的质量和速度的积大小相等，a运动的半径大于b运动的半径．若a、b的电荷量分别为qa、qb，质量分别为ma、mb，周期分别为Ta、Tb.则一定有(　　)

A. qa

答案：A　

5．如图所示，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未面出)，一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变．不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为(　　)

A．2 B. C．1 D.

答案：D

6．如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷．一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么()

A．若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷

B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加

C．微粒从M点运动到N点动能一定增加

D. 微粒从M点运动到N点机械能一定增加

答案：C

7．地球表面附近某区域存在大小为150 N/C、方向竖直向下的电场．一质量为1.00×10－4 kg、带电荷量为－1.00×10－7 C的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0 m．对此过程，该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.80 m/s2，忽略空气阻力)()

A．－1.50×10－4 J和9.95×10－3 J

B．1.50×10－4 J和9.95×10－3 J

C．－1.50×10－4 J和9.65×10－3 J

D．1.50×10－4 J和9.65×10－3 J

答案：D

8．如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置．闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是(　　)

A．增大R1的阻值

B．增大R2的阻值

C．增大两板间的距离

D．断开开关S

答案：B　

9．如图所示，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h.质量均为m、带电荷量分别为＋q和－q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)．不计重力．若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于(　　)

A. B.

C. D.

答案：B

10．图为某磁谱仪部分构件的示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是(　　)A．电子与正电子的偏转方向一定不同

B．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同

C．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子

D．粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小

答案：AC

11.如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表示数变化量的绝对值△I，则（ ）

（A）A的示数增大 （B）V2的示数增大

（C）△V3与△I的比值大于r (D) △V1大于△V2

答案：ACD　

12．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IH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足：UH＝k，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RL，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．IH与I成正比

D．电压表的示数与RL消耗的电功率成正比

答案：CD

二、实验题

13． (6分)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx的阻值约为200 Ω，电压表V的内阻约为2 kΩ，电流表A的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示，结果由公式Rx＝计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则______(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值．

[答案] Rx1　大于　小于

[解析]＝＝10，＝＝20，故<＝10，应该采用电流表内接法，即图(a)接法．由“大内偏大，小外偏小”的结论可知电流表内接时测量值Rx1大于真实值，外接时，测量值Rx2小于真实值．

14．利用如图(a)所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：

待测电源，电阻箱R(最大阻值999.9 Ω)，电阻R0(阻值为3.0 Ω)，电阻R1(阻值为3.0 Ω)，电流表A(量程为200 mA，内阻为RA＝6.0 Ω)，开关S.

实验步骤如下：

①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；

②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻值箱相应的阻值R；

③以为纵坐标，R为横坐标，作 -R图线(用直线拟合)；

④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.

回答下列问题：

(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为________．

(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R＝3.0 Ω时电流表的示数如图(b)所示，读出数据，完成下表．答：①________，②________．

R/Ω

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0



I/A

0.143

0.125

①

0.100

0.091

0.084

0.077



I－1/A－1

6.99

8.00

②

10.0

11.0

11.9

13.0





(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k＝________A－1Ω－1，截距b＝________A－1.

(4)根据图线求得电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

答案：(1)＝R＋

(2)0.110　9.09　(3)1.0(或在0.96～1.04)之间，6.0(或在5.9～6.1之间)　(4)3.0(或在2.7～3.3之间)，1.0(或在0.6～1.4之间)

[解析] 本题考查了测量电源电动势和内电阻的实验．(1)根据闭合电路欧姆定律有

E＝(R＋R0＋r)＋IRA.

代入数据，化简得

＝R＋.

(2)电流表每小格表示4 mA，因此电流表读数是0.110 A，倒数是9.09 A－1.

(3)根据坐标纸上给出的点,画出一条直线,得出斜率k＝1.0 A－1·Ω－1，截距b＝6.0 A－1.

(4)斜率k＝，因此E＝3.0 V，截距b＝,因此r＝－5＝1.0 Ω.

三、计算题

15、如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）。求：

（1）小球到达小孔处的速度；

（2）极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量；

（3）小球从开始下落运动到下极板处的时间。

【答案】（1）　（2）C（3）

[解析] (1)由v2＝2gh得v＝

(2)在极板间带电小球受重力和电场力，有

mg－qE＝ma

0－v2＝2ad

得E＝

U＝Ed

Q＝CU

得Q＝C

(3)由h＝gt、0＝v＋at2、t＝t1＋t2

可得t＝

16．如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面(xy平面)向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向．在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在(d，0)点沿垂直于x轴的方向进入电场．不计重力．若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，求：

(1 )电场强度大小与磁感应强度大小的比值；

(2)该粒子在电场中运动的时间．

[答案] (1)v0tan2θ　(2)

[解析] (1)如图，粒子进入磁场后做匀速圆周运动．设磁感应强度的大小为B，粒子质量与所带电荷量分别为m和q，圆周运动的半径为R0.由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得

qv0B＝m　　　　　①

由题给条件和几何关系可知R0＝d　　　②

设电场强度大小为E，粒子进入电场后沿x轴负方向的加速度大小为ax，在电场中运动的时间为t，离开电场时沿x轴负方向的速度大小为vx.由牛顿定律及运动学公式得

Eq＝max　　　　　③

vx＝axt　　　④

t＝d　　　　⑤

由于粒子在电场中做类平抛运动(如图)，有

tan θ＝　　⑥

联立①②③④⑤⑥式得

＝v0tan2θ　　　⑦

(2)联立⑤⑥式得

t＝　　　⑧

22．如图所示，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S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Pm及相应的宽高比的值．