1、【滿分：110分 時間：90分鐘】一、選擇題(本大題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中. 18題只有一項符合題目要求； 912題有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。)1關(guān)于電荷所受電場力和洛倫茲力，正確的說法是： （ ）a電荷在磁場中一定受洛倫茲力作用 b電荷在電場中一定受電場力作用c電荷所受電場力一定與該處電場方向一致 d電荷所受的洛倫茲力不一定與磁場方向垂直【答案】b【名師點睛】只要電荷在電場中一定有電場力，而電荷在磁場中靜止，則一定沒有磁場力，而電荷在磁場中運動，才可能有洛倫茲力，當(dāng)運動方向與磁場垂直時，洛倫茲力最大。2電磁流

2、量計廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（在單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積）。為了簡化，假設(shè)流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c，流量計的兩端與輸送液體的管道相連接（圖中虛線）。圖中流量計的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料，現(xiàn)于流量計所在處加磁感強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于前后兩面。當(dāng)導(dǎo)電液體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計時，在管外將流量計上、下兩表面分別與一串接了電阻r的電流表的兩端連接，i表示測得的電流值。已知流體的電阻率為，不計電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為： （ ）a b c d【答案】a【解析】最終穩(wěn)定時有：則；根據(jù)電阻

3、定律，則總電阻r總=r+r所以解得，所以流量故a正確【名師點睛】首先要知道電磁流量計的原理：當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計時，正負(fù)電荷受洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在上下表面間形成電勢差，最終穩(wěn)定時，電荷所受電場力與洛倫茲力平衡；解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及掌握歐姆定律和電阻定律的運用. 3設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，已知一離子在靜電力和洛倫茲力的作用下，從靜止開始自a點沿曲線acb運動，到達(dá)b點時速度為零，c點是運動的最低點，忽略重力，下述說法中不正確的是： （ ）a這離子必帶正電荷 ba點和b點位于同一高度c離子在c點時速度最大 d離子到達(dá)b點后

4、，將沿原曲線返回a點【答案】d【名師點睛】此題考查了帶電粒子在復(fù)合場中的運動；要首先掌握左手定則來判斷洛倫茲力的方向，同時要知道洛倫茲力是不做功的，粒子運動時只有重力做功；此題是中等題，考查學(xué)生基本規(guī)律的掌握程度及靈活運用能力.4如圖所示，套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球，其質(zhì)量為m，帶電量為q，小球可在棒上滑動，小球與棒的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向的且互相垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中，設(shè)小球電量不變，電場強(qiáng)度為e，方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，小球沿棒由靜止開始下滑，則下列說法錯誤的是： （ ）a小球下落的最大加速度是gb小球下落的最大速度是c當(dāng)電場反向時，小球下落的最大加

5、速度是gd當(dāng)電場反向時，小球下落的最大速度是【答案】c【名師點睛】本題是帶電粒子在復(fù)合場中的運動問題；解題的關(guān)鍵是明確小球的運動情況，先做加速度增加的加速運動，然后做加速度減小的加速運動，當(dāng)加速度減為零時，速度最大。5如圖所示，空間存在正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)電場方向豎直向上，勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里有一內(nèi)壁光滑、底部有帶正電小球的試管在水平拉力f作用下，試管向右勻速運動，帶電小球能從試管口處飛出已知小球質(zhì)量為m，帶電量為q，場強(qiáng)大小為e.關(guān)于帶電小球及其在離開試管前的運動，下列說法中不正確的是： （ ） a洛倫茲力不做功b電場力做正功c小球運動軌跡為拋物線 d水平拉力f大小不變【答案

6、】d【名師點睛】本題是關(guān)于帶電粒子在復(fù)合場中的運動問題；關(guān)鍵是分析小球在兩個方向上的受力情況及運動情況，小球做類平拋運動，其研究方法與平拋運動類似：運動的合成與分解，其軌跡是拋物線本題采用的是類比的方法理解小球的運動6目前有一種磁強(qiáng)計，用于測定地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁強(qiáng)計的原理如下圖所示，電路有一段金屬導(dǎo)體，它的橫截面是寬為a、高為b的長方形，放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、大小為i的電流已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，金屬導(dǎo)電過程中，自由電子所做的定向移動可視為勻速運動兩電極m、n均與金屬導(dǎo)體的前后兩側(cè)接觸，用電壓表測出金屬導(dǎo)體前后兩個側(cè)面間的電勢差

7、為u則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和電極m、n的正負(fù)為： （ ）a，m正、n負(fù) b，m負(fù)、n正c，m負(fù)、n正 d，m正、n負(fù)【答案】c【解析】根據(jù)左手定則知，電子向外側(cè)偏轉(zhuǎn)，則導(dǎo)體m極為負(fù)極，n極為正極。自由電子做定向移動，視為勻速運動，速度設(shè)為，則單位時間內(nèi)前進(jìn)的距離為，對應(yīng)體積為，此體積內(nèi)含有的電子個數(shù)為：，電量為：，有電子受電場力和洛倫茲力平衡，有解得：，故c正確，abd錯誤。【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判定洛倫茲力的方向，以及知道最終電子受電場力和洛倫茲力處于平衡。7如圖所示，一個帶正電的滑環(huán)套在水平且足夠長的粗糙的絕緣桿上，整個裝置處于方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)給滑環(huán)一個水平向右的瞬

8、時作用力，使其由靜止開始運動，則滑環(huán)在桿上運動情況不可能的是： （ ）a、始終做勻速運動b、始終做減速運動，最后靜止于桿上c、先做加速運動，最后做勻速運動d、先做減速運動，最后做勻速運動【答案】c【名師點睛】給滑環(huán)套一個初速度，將受到向上的洛倫茲力，根據(jù)洛倫茲力和重力的大小關(guān)系，結(jié)合牛頓第二定律判斷滑環(huán)的運動；解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及會根據(jù)物體的受力判斷物體的運動情況。8如圖所示，在豎直虛線mn和之間區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，一帶電粒子（不計重力）以初速度由a點進(jìn)入這個區(qū)域，帶電粒子沿直線運動，并從c點離開場區(qū)，如果撤去磁場，該粒子將從b點離開場區(qū)；如

9、果撤去電場，該粒子將從d點離開場區(qū)，則下列判斷正確的是： （ ）a、該粒子由b、c、d三點離開場區(qū)時的動能相同b、該粒子由a點運動到b、c、d三點的時間均不相同c、勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)e與勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度b之比d、若該粒子帶負(fù)電，則電場方向豎直向下，磁場方向垂直于紙面向外【答案】c【解析】洛倫茲力不做功，不改變粒子的動能，而電場力做正功，粒子的動能增大，則粒子由c、d兩點離開場區(qū)時的動能相同，小于從b點離開場區(qū)的動能故a錯誤；粒子在正交的電磁場中與只有電場時運動時間相等，為；粒子在磁場中運動時間為，由于，則知粒子在磁場中運動時間最長故b錯誤；帶電粒子進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場做勻速直線運動

10、，電場力與洛倫茲力平衡，則 qe=qv0b，得，故c正確；若該粒子帶負(fù)電，則知電場方向豎直向下，由左手定則判斷得知，磁場方向垂直于紙面向里，故d錯誤?！久麕燑c睛】洛倫茲力不做功，不改變粒子的動能只有電場時，粒子水平方向做勻速直線運動，可得到時間與水平位移ac的關(guān)系；只有磁場時，粒子做勻速圓周運動，可得到時間與弧長的關(guān)系，即可比較時間關(guān)系帶電粒子進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場做勻速直線運動，電場力與洛倫茲力平衡根據(jù)左手定則判斷磁場的方向。9一微粒質(zhì)量為m帶負(fù)電荷，電荷量大小是q，如圖所示，將它以一定初速度在磁場中p點釋放以后，它就做勻速直線運動，已知勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，空氣對微粒的阻力大

11、小恒為f，則關(guān)于微粒做勻速直運動下列描述中正確的是 ： （ ）a微粒不可能沿豎直方向運動b微?？赡苎厮椒较蜻\動c微粒做勻速運動時的速度v大小為d微粒做勻速運動時的速度v大小為【答案】ac洛倫茲力等大反向，由平衡條件可得：，則微粒運動的速度：，故c正確，d錯誤；故選：ac?！久麕燑c睛】分析微粒的受力情況，受重力、阻力和洛倫茲力作用，根據(jù)微粒做直線運動，洛倫茲力與速度方向垂直，阻力與速度方向相反，洛倫茲力與阻力垂直，所以微粒必是勻速直線運動，則此三力是平衡力，微粒既不能沿水平方向運動，也不能沿豎直方向運動，即可求出微粒運動的速度。10如圖所示，導(dǎo)電物質(zhì)為電子的霍爾元件位于兩串聯(lián)線圈之間，線圈中電

12、流為i，線圈間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小b與i成正比，方向垂直于霍爾元件的兩側(cè)面，此時通過霍爾元件的電流為ih，與其前后表面相連的電壓表測出的霍爾電壓uh滿足：uh=k，式中k為霍爾系數(shù)，d為霍爾元件兩側(cè)面間的距離電阻r遠(yuǎn)大于rl，霍爾元件的電阻可以忽略，則： （ ）a霍爾元件前表面的電勢低于后表面b若電源的正負(fù)極對調(diào)，電壓表將反偏cih與i成正比d電壓表的示數(shù)與rl消耗的電功率成正比【答案】cd【名師點睛】霍爾元件是用來測量磁場中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的一種元件，其原理是洛倫茲力與由霍爾電壓產(chǎn)生的電場使運動電荷平衡時電荷不再向前后表面偏轉(zhuǎn)。11如圖所示，回旋加速器d形盒的半徑為r，用來加速質(zhì)量為

13、m，電量為q的質(zhì)子，質(zhì)子每次經(jīng)過電場區(qū)時，都恰好在電壓為u時并被加速，且電場可視為勻強(qiáng)電場，使質(zhì)子由靜止加速到能量為e后，由a孔射出。下列說法正確的是： （ ）ad形盒半徑r、磁感應(yīng)強(qiáng)度b不變，若加速電壓u越高,質(zhì)子的能量e將越大b磁感應(yīng)強(qiáng)度b不變，若加速電壓u不變, d形盒半徑r越大、質(zhì)子的能量e將越大cd形盒半徑r、磁感應(yīng)強(qiáng)度b不變，若加速電壓u越高,質(zhì)子的在加速器中的運動時間將越長dd形盒半徑r、磁感應(yīng)強(qiáng)度b不變，若加速電壓u越高,質(zhì)子的在加速器中的運動時間將越短【答案】bd【名師點睛】回旋加速器是利用磁場使帶電粒子作回旋運動，在運動中經(jīng)高頻電場反復(fù)加速的裝置，是高能物理中的重要儀器，根

14、據(jù)洛倫茲力提供向心力和動能定理列式分析求解；解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器是利用電場加速、磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子，但是最終粒子的動能與電場的大小無關(guān)，電壓決定加速的總時間。12如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為+q的三個相同的帶電小球，a、b、c，從同一高度以初速度水平拋出，b球處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，c球處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場中，它們落地的時間分別為，落地時的速度大小分別為，則以下判斷正確的是： （ ）a b c d【答案】ad【名師點睛】本題是電場、磁場、重力場問題的綜合應(yīng)用，注意對物體受力情況的分析，要靈活運用運動的合成與分解，不涉及到運動過程的題目可以運用動能定理去解決，簡潔、方便該題難度較

15、大二、非選擇題（本大題共4小題，第13、14題每題10分；第15、16題每題15分；共50分）13（10分）如圖所示，一個質(zhì)量為m,電荷量+q的帶電微粒（重力忽略不計），從靜止開始經(jīng)u1電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中，金屬板長l，兩板間距d，微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角=30，并接著進(jìn)入一個方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域求：（1）兩金屬板間的電壓u2的大??；（2）若該勻強(qiáng)磁場的寬度為d，為使帶電微粒不會由磁場右邊射出，該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度b至少多大?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速率為v1，根據(jù)動能定理有u1q=mv12粒子經(jīng)u2電壓偏轉(zhuǎn)，有 解得：

16、【名師點睛】本題屬于帶電粒子在組合場中的運動，在電場中做類平拋運動時通常將運動分解為平行于電場方向與垂直于電場兩個方向或借助于動能定理解決問題。14（10分）如圖所示，在虛線所示寬度范圍內(nèi)，用場強(qiáng)為e的勻強(qiáng)電場可使初速度是v0的某種正離子偏轉(zhuǎn)角在同樣寬度范圍內(nèi)，若改用方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場（磁場在圖中未畫出），使該離子穿過該區(qū)域，并使偏轉(zhuǎn)角也為，（不計離子的重力）求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？（2）離子穿過電場和磁場的時間之比是多大？【答案】【解析】（1）設(shè)粒子的質(zhì)量m，電荷量q，場區(qū)寬度l，粒子在電場中做類平拋運動 由得：粒子在磁場中做勻速圓周運動由解得：由式解得： 【名師點睛】

17、本題是離子分別在電場中和磁場中運動的問題，要抓住研究方法的區(qū)別：磁場中畫出軌跡是常用的方法，電場中運動的合成與分解是基本方法，兩種方法不能混淆。 15（15分）正負(fù)電子對撞機(jī)是使正負(fù)電子以相同速率對撞（撞前速度在同一直線上的碰撞）并進(jìn)行高能物理研究的實驗裝置（如圖甲），該裝置一般由高能加速器（同步加速器或直線加速器）、環(huán)形儲存室（把高能加速器在不同時間加速出來的電子束進(jìn)行積累的環(huán)形真空室）和對撞測量區(qū)（對撞時發(fā)生的新粒子、新現(xiàn)象進(jìn)行測量）三個部分組成為了使正負(fù)電子在測量區(qū)內(nèi)不同位置進(jìn)行對撞，在對撞測量區(qū)內(nèi)設(shè)置兩個方向相反的勻強(qiáng)磁場區(qū)域?qū)ψ矃^(qū)域設(shè)計的簡化原理如圖乙所示：mn和pq為足夠長的豎直邊

18、界，水平邊界ef將整個區(qū)域分成上下兩部分，區(qū)域的磁場方向垂直紙面向內(nèi)，區(qū)域的磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為b現(xiàn)有一對正負(fù)電子以相同速率分別從注入口c和注入口d同時水平射入，在對撞測量區(qū)發(fā)生對撞已知兩注入口到ef的距離均為d，邊界mn和pq的間距為l，正電子的質(zhì)量為m，電量為+e，負(fù)電子的質(zhì)量為m，電量為-e（1）試判斷從注入口c入射的是正電子還是負(fù)電子；（2）若l=4d，要使正負(fù)電子經(jīng)過水平邊界ef一次后對撞，求正負(fù)電子注入時的初速度大?。唬?）若只從注入口c射入電子，間距l(xiāng)=13（2-）d，要使電子從pq邊界飛出，求電子射入的最小速率，及以此速度入射到從pq邊界飛出所需的時間【答案】（1）負(fù)（2）（3）根據(jù)題意，設(shè)電子在區(qū)磁場的區(qū)域中運動對應(yīng)的圓心角為，經(jīng)過3次重復(fù)，最后運動的軌跡對應(yīng)的圓心角為，設(shè)電子在磁場中運動的周期為t，在磁場中運動的時間為t，則：， 聯(lián)立得：【名師點睛】主要考查了帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運動的問題，要求同學(xué)們能正確分析粒子的運動情況，會應(yīng)用幾何知識找到半徑，熟練掌握圓周運動基本公式。16（15分）如圖所示，虛線mn為電場、磁場的分界線，勻強(qiáng)電場e=103v/m，方向豎直向上，電場線與邊界線mn成45o角，勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度b=1t，在電場中有一點a，a點到邊界線mn的垂直距離ao的長為l=10cm，將比荷為的帶負(fù)電粒子從a處由靜止