题目内容

1．如图所示，一个不计重力的带电粒子以v0沿各图的虚线射入场中．A中是两条垂直纸平面的长直导线，通有等大反向的电流I，虚线是两条导线垂线的中垂线；B中是两个位置固定的等量同种点电荷，电荷量为+Q，虚线是两位置连线的中垂线；C中是圆环线圈，环中的电流为I，虚线过圆心且垂直圆环平面；D中是正交的匀强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向．其中，带电粒子可能做匀速直线运动的是（　　）
A．B．C．D．

分析 当带电粒子所受的合力为零时才能做匀速直线运动，分析粒子的受力情况，从而作出判断．

解答 解：A、根据安培定则判断知虚线上合磁场的方向沿虚线方向向右，与带电粒子的速度方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力，因而带电粒子做匀速直线运动，故A正确．
B、根据等量同种电荷的电场线分布可知电场线与虚线重合，带电粒子所受的电场力与其速度平行，粒子做变速直线运动，故B错误．
C、由安培定则知圆环线圈产生的磁场与虚线重合，与带电粒子的速度方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力，带电粒子能做匀速直线运动，故C正确．
D、若粒子带正电，粒子所受的电场力向上，由左手定则判断知洛伦兹力方向向下，能与电场力平衡，则带电粒子能做匀速直线运动．故D正确．
故选：ACD．

点评 本题要紧扣匀速直线运动的条件：合力为零，掌握电场线和磁感线的分布情况，结合安培定则和左手定进行判断．

练习册系列答案
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15．如图甲，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．

（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过测量C（选填选项前的符号），间接地解决这个问题．
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程
（2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．
然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．
接下来要完成的必要步骤是ADE．（填选项前的符号）
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM，ON
（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为m1OP=m1OM+m2ON（用（2）中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为${m}_{1}•（OP）^{2}={m}_{1}•（OM）^{2}+{m}_{2}•（ON）^{2}$（用（2）中测量的量表示）．
（4）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示．碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′，则p1：p1′=14：11；若碰撞结束时m2的动量为p2′，则p1′：p2′=11：2.9．
实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值$\frac{p_1}{p_1′+p_2′}$为1.01．
12．如图所示《探究加速度与力、质量的关系》的实验装置示意图．

（1）把长木板不带滑轮的一端垫高，其目的是A （选填：A．平衡摩擦力   B．使得小车运动得更快一些）
（2）电磁打点计时器应接B
（选填：A．低压直流电源   B．低压交流电源）
（3）实验中首先保持m不变，探究a与F的关系；然后保持 F不变，探究a与m的关系．这种实验方法叫做控制变量  法．
（4）实验中得到如图所示纸带，纸带上0、A、B、C、D为进行测量和计算所选取的计数点，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，距离分别为：OA=11.5mm，AB=21.5mm，BC=31.5mm，CD=41.5mm，则相邻两计数点间的距离之差△x=10.0mm．
（由以上数据可判断小车做的是匀变速  直线运动（填“匀速”或“匀变速”）．
9．某发电站采用高压输电向外输送电能，若输送的总功率为P0，升压变压器输出端电压为U，输电导线的总电阻为R，降压变压器输入的总功率为P′，降压变压器上输入电压为U′，则下列说法正确的是（　　）
A．输电线上的电流I=$\frac{P′}{U}$B．输电线上的电流I=$\frac{U-U′}{R}$
C．输电线上损失的功率P=P0-P′D．输电线上损失的功率P=$\frac{{U}^{2}}{R}$
16．某实验小组计划用实验室提供的下列器材较准确地测量某电源的电动势和内阻．
A．电流表G（满偏电流10mA，内阻10Ω）
B．电流表A（0～0.6A，内阻2Ω）
C．滑动变阻器R（0～20Ω，1A）
D．滑动变阻器R2（0～200Ω，1A）
E．定值电阻R0（阻值990Ω）
F．多用电表
G．开关与导线若干
H．待测电源（内阻约为几欧）

（1）实验小组成员首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如图1所示，则该电表读数为7.2V．
（2）实验小组成员根据提供的器材设计了如下实验电路（如图2），为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选C（填写器材前的字母代号）．
（3）根据选用的电路完成好下列实验图（如图3）的连接．
（4）闭合电键前，需将实物图中的滑动变阻器的滑片移到最右端．闭合电键后，移动滑动变阻器，读出多组电流表G的示数，I1和电流表A的示数I2，在坐标纸上建立I1-I2坐标系，并将测得的数据在坐标系上描点，如图4所示．请做出I1-I2图象，根据做出的图象求出电源电动势为E=7.5V，电源的内阻为r=3.0Ω．（结果保留两位有效数字）
6．法拉第经过近10年的不断实验，终于在1831年发现电磁感应现象．1831年9月24日法拉第用如图所示的实验装置做了电磁感应实验：摆成V形的两根条形磁铁接触软铁棒（容易被磁化，磁化后磁性很容易消失）两端，软铁棒上绕这一组线圈，并串联了一只灵敏电流计．则（　　）
A．若迅速拿走一侧的条形磁铁，灵敏电流计指针不会偏转
B．若同时迅速拿走两侧的条形磁铁，灵敏电流计指针不会偏转
C．若迅速拿走右侧的条形磁铁，感应电流从B经灵敏电流计流向A
D．若迅速拿走任一侧的条形磁铁，感应电流都是从A经灵敏电流计流向B
13．新能源汽车是今后汽车发展的主流方向，如图1所示为车载动力电池，其技术参数是额定容量约120A•h，额定电压约3.3V，内阻约0.03Ω．现有一个用了很长时间已经老化的这种电池，某研究小组想测量这个电池的电动势和内阻，但实验器材仅有一个电流表（量程100mA、内阻90Ω）、-个定值电阻R0=10Ω、一个电阻箱R、一个开关S和导线若干．该同学按如图2所示电路进行实验，测得的数据如下表所示．
次数12345
R（Ω）94276111141
I0（mA）10050332520
（1）实验中将电流表与定值电阻并联实质上是把电流表改装成了大量程的电流表，则改装后的电流表的测量值I与原电流表的读数I0的关系为I=10I0．
（2）若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作R-$\frac{1}{I}$（填“R-I”或“R-$\frac{1}{I}$”）图象．
（3）利用测得的数据在图3坐标纸上作出适当的图象．
（4）由图象可知，该电池的电动势E=3.2V，内阻r=2Ω．
10．如图所示，马戏团的猴子（可视为质点）表演杂技．平台距地面高H=2.5m，质量为5kg的猴子从平台边缘A点由静止开始沿半径R=1.25m的光滑$\frac{1}{4}$圆弧滑下，滑出圆弧端口B点即做平抛运动，最后安全落在地面的软垫上．求：
（1）猴子滑到B点时的速度大小．
（2）猴子落在地面的软垫上的落点到B点的水平距离
（3）现在B点左侧平地上竖直插一根竹竿，B点到竹杆的距离为3m．若猴子在A点以4m/s的初速度下滑，则从B端滑出后能否在空中抓住杆子？
11．如图所，在竖直平面内，AC为光滑绝缘的$\frac{1}{4}$圆形轨道，半径为R，轨道最低点C的切线保待水平，在距离C点为R的下方是水平绝缘地板MN，N点直立高度为2R的绝缘挡版Np，虚线AP以下区域存在方向向上的匀强电场，同时，在OCMNP矩形区域内还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场．一个质量为m，电荷量为q的带电小球从轨道A点的正上方h高处自由释放，沿A点的切线进入圆轨道做匀速圆周运动，小球从C点飞出，进入电、磁场区域后还做半径为R的匀速圆周运动，不计小球与水平地板和竖直挡板碰撞的能量损失，重力加速度为g．求：
（1）匀强电场的场强E，匀强磁场的磁感应强度B；
（2）要使小球经过一系列的运动后回到出发点，MN的长度应满足什么条件？并求出小球从出发点至回到出发点的总时间．

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