2017届河北石家庄辛集中学高三上学期11.13周测物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的两个不同的匀强磁场，y轴右侧的磁场感应强度的大小为B。一个离子以速率v由O点沿x轴正方向射入磁场区域，不计离子所受重力，图中曲线表示 离子运动的轨迹，其中轨迹与y轴交点为M，轨迹与x轴交点为N，且，由此可判断（    ）

A．这个离子带负电

B．y轴左侧的磁场感应强度的大小为2B

C．离子的比荷为

D．离子在y轴左侧运动的时间与在y轴右侧运动的时间相等

2. 难度：中等

如图所示为一边长为L的正方形，P是的中点，若正方形区域内只存在由d指向a的匀强电场，则在a点沿ab方向以速度v入射的质量为m、电荷量为q的带负电粒子（不计重力）恰好从P点射出。若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场，则在a点沿ab方向以速度v入射的同种带电粒子恰好从c点射出，由此可知（     ）

A．匀强电场的电场强度为

B．匀强磁场的磁感应强度为

C．带电粒子在匀强电场中运动的加速度大小等于在匀强磁场中运动的加速度大小

D．带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为

3. 难度：困难

如图所示，在一个边长为a的正六边形内存在磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，三个相同带正电的粒子，比荷为，先后从A点沿AD方向以大小不等的速度射入匀强磁场区域，粒子在运动过程中只受到磁场力作用，已知编号为①的粒子恰好从F点飞出磁场区域，编号为②的粒子恰好从E点飞出磁场区域，编号为③的粒子从ED边上的某一点垂直边界飞出磁场区域，则（     ）

A．编号为①的粒子在磁场区域内运动的时间为

B．编号为②的粒子在磁场区域内运动的时间为

C．三个粒子进入磁场的速度依次增加

D．三个粒子在磁场内运动的时间依次增加

4. 难度：困难

如图所示，在直角坐标系中，x轴上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向外。许多质量为m、电荷量为的粒子，以相同的速率v沿纸面内，由x轴负方向与y轴正方向之间各个方向从原点O射入磁场区域。不计重力及粒子间的相互作用，下列图中阴影部分表示带电粒子在磁场中可能经过的区域，其中，正确的图是（      ）

二、多选题

5. 难度：困难

如图所示，M．N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。静止的带电粒子带电荷量为，质量为m（不计重力）从P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则（     ）

A．两板间电压的最大值

B．CD板上可能被粒子打中区域的长度

C．粒子在磁场中运动的最长时间

D．能打到N板上的粒子的最大动能为

6. 难度：中等

如图所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力和磁场力作用下，从静止开始沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c点为运动的最低点，则（     ）

A．离子必带负电

B．a．b两点位于同一高度

C．离子在c点速度最大

D．离子到达b点后将沿原曲线返回a点

7. 难度：困难

如图，一个质量为m．带电量为的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，现给圆环一个水平向右的初速度，在以后的运动中下列说法正确的是（     ）

A．圆环可能做匀减速运动

B．圆环可能做匀速直线运动

C．圆环克服摩擦力所做的功可能为

D．圆环克服摩擦力所做的功不可能为

8. 难度：困难

研究表明，蜜蜂是依靠蜂房、采蜜地点和太阳三个点来定位的，蜜蜂飞行时就说根据这三个位置关系呈8字形运动来告诉同伴蜜源的方位。某兴趣小组用带电粒子在如图所示的电场和磁场中模拟蜜蜂的8字形运动，即在的空间中和的空间内同时存在着大小相等，方向相反的匀强电场，上、下电场以x轴为分界线，在y轴左侧和图中竖直虚线MN右侧均无电场，但有方向垂直纸面向里和向外的匀强磁场，MN与y轴的距离为。一重力不计的负电荷从y轴上的P（0，d）点以沿x轴正方向的初速度开始运动，经过一段时间后，该电荷又以相同的速度回到P点，则下列说法正确的是（  ）

A．电场强度与磁场强度的比值为

B．电场强度与磁场强度的比值为

C．带电粒子运动一个周期的时间为

D．带电粒子运动一个周期的时间为

三、填空题

9. 难度：简单

读出下面图中游标卡尺与螺旋测微器的读数，游标卡尺读数为       ，螺旋测微器读数为      。

四、实验题

10. 难度：困难

实验室只备有下列器材：蓄电池（电动势约），电压表一个（量程，内阻几千欧），电阻箱一个（），滑动变阻器一个（），开关一个，导线若干。

（1）甲组同学设计了一个半偏法测量电压表内阻的电路图1，请你连接实物图2。

（2）测量时，在开关S闭合前先将滑动变阻器的触头滑至最左端，电阻箱的旋钮调至零位，闭合开关S后只调节滑动变阻器的触头使电压表指针恰好满偏，保持触头位置不动，再调节电阻箱，当电压表指针恰好是满偏的三分之二，则测得电压表的内阻等于          。

（3）甲组同学用以上方法测量得到的电压表内阻与实际值相比     （填“偏大”或“偏小”）。

（4）乙组同学为测定蓄电池的电动势和内阻，设计出另一种电路，不用滑动变阻器，只把电阻箱调至最大值后与电压表（内阻）、电源、开关共同组成一个串联电路，通过调节电阻箱获得多种U、R值，并绘出图像，若得到的图像是一条直线，且直线的斜率为k，图线在轴上的截距为b，则该蓄电池的电动势    ，内阻    （用k、b和表示）。

五、计算题

11. 难度：中等

如图所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽L，共N匝，线圈下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面，当线圈中通有电流I时，方向如图，在天平左右两盘各加质量分别为、的砝码，天平平衡，当电流反向时（大小不变），右盘再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，试求（）

（1）判定磁场的方向并推导磁感应强度的表达式；

（2）当，，，时磁感应强度是多少？

12. 难度：困难

在直角坐标系中，、C是x轴上的两点，P点的坐标为。在第二象限内以为圆心，为半径的圆形区域内，分布着方向垂直平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场；在第一象限三角形OPC之外的区域，分布着沿y轴负方向的匀强电场。现有大量质量为、电荷量为的相同粒子，从A点平行平面以相同速率．沿不同方向射向磁场区域，其中沿AD方向射入的粒子恰好从P点进入电场，经电场后恰好通过C点。已知，不考虑粒子间的相互作用及其重力，求：

（1）粒子的初速度大小和电场强度E的大小；

（2）粒子穿越x正半轴的最大坐标。

13. 难度：压轴

如图所示，在平面内，有许多电子从坐标原点O不断以大小为的速度呀不同的方向射入第一象限，现加上一个垂直于平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，要求进入该磁场的电子穿过该磁场后都能平行于y轴向y轴负方向运动。已知电子的质量为m、电荷量为e。（不考虑电子间的相互作用力和重力，且电子离开O点即进入磁场）

（1）求电子做圆周运动的轨道半径R；

（2）通过分析，在图中画出符合条件的磁场最小面积范围（用阴影线表示）；

（3）求该磁场的最小面积S。