高中物理人教版（2019）-试题列表-第61页

1、如图所示，在水平面内建立xOy坐标系，在第Ⅰ、Ⅳ象限中存在方向竖直向下的匀强磁场，第Ⅳ象限的磁感应强度大小为

B_{0}

。质量为m、电荷量为

+ q

的带电粒子从坐标原点O沿与

+ x

方向成

θ = 30 °

以一定速度射入第Ⅳ象限，第一次经过x轴上的Q点，OQ间的距离为a。粒子可视为质点，不考虑粒子重力。

(1)、求粒子射入时的速度大小；

(2)、要使粒子不从y轴飞出，求第I象限磁场区域的磁感应强度

B_{1}

大小应满足的条件；

(3)、若第I象限磁场区域的磁感应强度

B = 3 B_{0}

，求粒子经过x轴的位置坐标可能值。

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2、如图所示，水平放置的平行金属导轨间距为

0.5 m

，两金属导轨间接一定值电阻，质量为

1 kg

、长度为

0.5 m

的金属杆垂直导轨静止放置，在虚线

M N

右侧有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为

1 T

。现对金属杆施加水平向右、大小恒为

6 N

的拉力，经过

1 s

时间，金属杆刚好进入磁场并做匀速运动。已知杆与导轨间的动摩擦因数为0.2，杆与导轨始终保持垂直且接触良好，两者电阻均忽略不计，重力加速度

g

取

10 m / s^{2}

。求：

(1)、金属杆在磁场中运动时产生的电动势大小；

(2)、定值电阻的阻值。

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3、某学习小组利用砷化镓霍尔元件（载流子为电子）研究霍尔效应，实验原理如图1所示，匀强磁场垂直于元件的工作面，工作电源为霍尔元件提供霍尔电流I_H ， I_H通过1、3测脚时，2、4测脚间将产生霍尔电压U_H。

(1)、该霍尔元件中，载流子运动方向和电流方向（选填“相同”、“相反”），2、4测脚中电势高的是（选填“2”或“4”）测脚。

(2)、某次实验中，利用螺旋测微器测量元件厚度d（如图2），其读数为mm，调节工作电压，改变霍尔电流，测出霍尔电压，实验数据如下表所示：

实验次数	1	2	3	4	5
I_H/mA	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
U_H/mV	41.5	83.1	124.8	166.4	208.1

根据实验数据在如图3所示的坐标纸上作出U_H与I_H的关系图像；

(3)、）设该元件单位体积中自由电子的个数为n，元件厚度为d，磁感应强度为B，电子电荷量为e，则U_H与I_H的关系式为________。（最终结果用字母n、d、B、e、U_H、I_H表示）

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4、如图所示，光滑水平地面上有一块足够长且不带电的绝缘木板，空间存在垂直纸面水平向内的匀强磁场和水平向右的匀强电场，某时刻在木板上表面由静止释放一个带正电的物块，开始的一段时间内两物体能一起运动，已知木板和物块的质量均为m，物块的电量为q，电场强度为E，磁感应强度为B，木板与物块之间的滑动摩擦因数为μ，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则（　　）

A、一起运动阶段，两物体的加速度大小为

\frac{q E}{2 m}

B、一起运动阶段，两物体间的最大静摩擦力逐渐增大 C、两物体间的压力为零时，恰好发生相对滑动 D、两物体间恰好发生相对滑动时，物块速度大小为

\frac{m g}{q B} - \frac{E}{2 μ B}

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5、如图所示，场强为E的匀强电场竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场垂直电场向外，带电量为q的小球（视为质点）获得某一垂直磁场水平向右的初速度，正好做匀速圆周运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A、小球做匀速圆周运动的周期为

\frac{B g}{2 π E}

B、小球做匀速圆周运动的周期为

\frac{2 π E}{B g}

C、若把电场的方向改成竖直向上，小球正好做匀速直线运动，则其速度为是

\frac{B}{2 E}

D、若把电场的方向改成竖直向上，小球正好做匀速直线运动，则其速度为

\frac{2 E}{B}

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6、如图所示，重力为G的水平铜棒AC用绝缘丝线悬挂，静止在水平螺线管的正上方，铜棒中通入从A到C方向的恒定电流，螺线管与干电池、开关S串联成一个回路。当开关S闭合后一小段时间内，下列判断正确的（　　）

A、丝线的拉力大于G B、丝线的拉力小于G C、从上向下看，铜棒沿逆时针方向转动 D、从上向下看，铜棒沿顺时针方向转动

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7、下列说法中正确的是（　　）

A、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，是为了防止电磁感应 B、电磁炉中线圈通交变电流时，在金属锅上产生涡流，使锅体发热而加热食物 C、精密线绕电阻常采用双线绕法，可以增强线绕电阻通电时产生的磁场 D、车站的安检门可以探测人身携带的金属物品，其是利用了电磁感应原理

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8、如图所示，水平放置的平行金属板A、B与电源相连，两板间电压为U，距离为d.两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为

B_{1}

、圆心为O的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为

B_{2}

。一束不计重力的带电粒子沿平行于金属板且垂直于磁场的方向射入金属板间，然后沿直线运动，从a点射入圆形磁场，在圆形磁场中分成1、2两束粒子，两束粒子分别从c、d两点射出磁场。已知ab为圆形区域的水平直径，

∠ c O b = 60^{°}

，

∠ dOb = 120^{°}

不计粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　）

A、金属板A、B分别接电源的负、正极 B、进入圆形磁场的粒子的速度大小为

\frac{B_{1} d}{U}

C、1、2两束粒子的比荷之比为3：1 D、1、2两束粒子在圆形有界磁场中运动的时间之比为3：2

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9、如图所示为回旋加速器工作原理示意图：置于高真空中的D形金属盒半径为

R

，两金属盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为

B

的匀强磁场与盒面垂直，加速电压为

U

。若D型盒圆心A处粒子源产生质子，质量为

m

、电荷量为

+ q

、初速度为零，质子在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响，则下列说法正确的是（　　）

A、随着速度的增加，质子在磁场中运动的周期越来越短 B、质子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为

\sqrt{2} : 1

C、质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压

U

成正比 D、质子被加速后的最大动能等于

\frac{q^{2} B^{2} R^{2}}{2 m^{2}}

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10、如图所示，单匝正方形闭合线圈MNPQ放置在水平面上，空间存在方向竖直向下、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场两边界成

θ = 45 °

角。线圈的边长为L、总电阻为R。现使线圈以水平向右的速度

v

匀速进入磁场。下列说法正确的是（　　）

A、当线圈中心经过磁场边界时，N、P两点间的电压

U = B L v

B、当线圈中心经过磁场边界时，线圈所受安培力

F_{安} = \frac{B^{2} L^{2} v}{R}

C、当线圈中心经过磁场边界时，回路的瞬时电功率

P = \frac{B^{2} L^{2} v^{2}}{R}

D、线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程，通过导线某一横截面的电荷量

q = \frac{B^{2} L^{2}}{R}

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11、如图所示，等腰直角三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的直角边在x轴上且长为L，高为L。纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在

t = 0

时刻恰好位于图中所示的位置。以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下列图像正确的是（）

A、

B、

C、

D、

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12、如图所示，质量为M、倾角为α的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为

μ

，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为

\frac{3}{4} l

时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态。重力加速度为g。

(1)、选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；

(2)、求弹簧的最大伸长量；

(3)、为使斜面始终处于静止状态，动摩擦因数

μ

应满足什么条件（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）？

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13、重力加速度参数广泛应用于地球物理、空间科学、航空航天等领域。高精度的重力加速度值的测量对重力场模型建立与完善、自然灾害预警、矿物勘探、大地水准面绘制等领域有着重要的作用。某同学在“用单摆周期公式测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机和两个相同的圆柱体小磁粒进行了如下实验：

（1）用铁夹将摆线上端固定在铁架台上，将两个小磁粒的圆柱底面吸在一起，细线夹在两个小磁粒中间，做成图（a）所示的单摆；

（2）用刻度尺测量悬线的长度l，用游标卡尺测得小磁粒的底面直径d；

（3）将智能手机磁传感器置于小磁粒平衡位置正下方，打开手机智能磁传感器，测量磁感应强度的变化；

（4）将小磁粒由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图（b）所示。试回答下列问题：

①由图（b）可知，单摆的周期为；

②重力加速度g的表达式为（用测得物理量的字母符号表示）；

③改变摆线长度l，重复实验操作，得到多组数据，画出对应的图像如图（c），算出图像的斜率为k，则重力加速度g的测量值为（用含有k字母符号表示）。

（5）某同学在家里做实验时没有找到规则的小磁铁，于是他在细线上的某点A做了一个标记，实验中保持标记A点以下细线长度不变，通过改变悬点О、A间细线长度改变摆长。实验中，测得悬点О到A点的距离为 $L_{1}$ 时对应的周期为 $T_{1}$ ，悬点О到A点的距离为 $L_{2}$ 时对应的周期为 $T_{2}$ ，由此可测得当地的重力加速度 $g =$ （用 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 、 $T_{1}$ 、 $T_{2}$ 表示）。