海淀第一学期期末考试卷试卷答案
海淀第一学期期末考试卷试卷——交(答案)
1.BD 2.ACD 3.C 4.A 5.ACD 6.BD 7.C 8.ACD 9. BC 10. BD 11.12.13.
14.(7分)(1)由于ab这切割磁感线产生的电动势为E=Blv，所以通过线框的电流为
EBLvI=, ……………………(2分) 4R4R
(2)因a、b两端电压为路端电压，由串联电阻的分压规律得
3RU== 3BLv/4……………………(2分) Eab3R，R
23BlvlBLv22()4R,,,(3)由Q=IRt得，Q= ……………………(3分) 4Rv4R
15. (7分)(1)电子进人正交的电磁场不发生偏转，则满足 Bev=eU/d，……(1分) 0
U-4所以B== 2.5×10T …………(1分) vd0
(2)设电子通过场区偏转的距离为y
21eUl12-2 y=at==1.1×10m …………(3分) 222mdv0
-18(3)?E=eEy=eUy/d=8.8×10J=55eV…………(2分) K11
16.(8分)(1)由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得 2evB=mv/R…………(2分)
mv解得R= …………(1分) B eBr v O (2)设电子做匀速圆周运动的周期为T，则 θ
m2,2,R=…………(1分) T=v veBα 如图所示由几何关系得圆心角α=θ，…………(1分)
,O,m1 所以t=T= …………(1分) 图 2,eB
mv,,tan(3)如图所示，由几何关系可知，tan=r/R，所以r=…………(2分) 2eB217.(8分)(1)由图象可知，t=5.0s时的U=0.40V………………(1分) 此时电路中的电流I=U/R=1.0A………………(1分)
根据右手则定可判断出，此时电流的方向为由b指向a。………………(1分)
(2)金属杆产生的感应电动势E=I(R+r)=0.50V………………(1分) 5s时金属杆的速度大小为 v=E/BL=5.0m/s………………(1分)
R(3)金属杆速度为v时，电压表的示数应为 U,BLvRr，
由图象可知，U随时间均匀增大，由于R、r、B及L均不变，所以必有v随时间均匀变大，
即金属杆应沿水平向右做匀加速直线运动………………(1分)
2金属杆运动的加速度a=v/t=1.0m/s，
5s末金属杆所受的安培力F=BIL=0.10N 安
根据牛顿第二定律，在5s末时对金属杆有F-F=ma，解得F=0.60N……………(1分) 安
F的瞬时功率P=Fv=3.0W………………(1分)
18.(8分)(1)由于带电微粒可以在电场、磁场和重力场共存的区域内做匀速圆周运
动，表明带电微粒所受的电场力和重力大小相等，因此电场方向竖直向上………(1分) 设电场强度为E，则有mg=qE，即E=mg/q………………(1分) (2)设带电微粒做匀速圆周运动的轨道半径为R，根据牛顿第二定律和洛仑兹力公式
A mv2有 qvB=mv/R，解得R=………………(2分) B v qBO 60? 由如图所示电微粒做匀速圆周运动的几何关系可知，该微粒运动到
5mv距地面的最大高度h=5R/2=………………(1分) 图 m2qB
(3)将电场强度的大小变为原来的1/2，即电场力变为F=mg/2……………(1分) 电
带电微粒运动过程中，洛仑兹力不做功，所以在它从最高点运动至地面的过程中，只有
重力和电场力做功。设带电微粒落地时的速度大小为v，根据动能定理有 m
1122 mgh-Fh=mv-mv……………(1分) 电mmm22
5mgv2解得:……………(1分) vv,，2qB
2Bam19.(9分)(1)0,t时间内的感应电动势为E=n……………(1分) 1t1
2Bam通过线圈的电流I=E/(R+r)= n t(R，r)1
2Ba-2m所以在0,t时间内通过R的电量q=It= n=1.0×10C……………(2分) 11R，r
(2)在每个周期内产生的感应电动势为
在一个周期内，电阻R产生的热量为
600.01ET222J=0.48J ……………(2分) ()()16Q,IRt,R,，，1131643R，r，
t1在1s内电阻R产生的热量为J=48J ……………(1分) Q,Q,，0.481T0.01
22(3)设此电流的有效值为I，则对于一个周期内的电流有:IRt=IRT………(2分) 有有1
Et31I解得I===3A=1.7A……………(1分) 有T3R，r
20.(9分)(1)设电子的质量为m、电荷量为e，则电子在电场U中加速时，由动能定理1
12有: eU= mv ………(1分) 12
电子进入偏转电场后，运动时间t=L/v，
qU111222侧向位移y= at=……………(1分) ()22mdv
2UL2联立上述两式解得:……………(1分) y,4Ud1
要使电子都打不到屏上，应满足U取最大值U=800V，y?d/2……………(1分) 11代入数据可得 U=100V……………(1分) 2
(2)当U′=50V时，电子经U′偏转恰好从A板右边缘射出，偏转最大，由第(1)问2222中的讨论可知，此时的加速电压U′=L U′/2d=400V……………(1分) 12
设从A板右边缘射出的速度为v，侧移的分速度为v=at， y
,eU122t=L/v， eU′= mv ， a=0102dm
由几何关系(如图所示)得:y′=vb/v 1y0
联立上述各式有::y′=ULb/2Ud=2.5m 121
电子距O点最远距离为d/2+ y′=5.0m……………(1分) 1
当U=800V时，电子偏转最小，同理分析可得:y′=1.25cm，侧移量y=1.25cm。 122
电子距O点最近距离为 y+y′=2.5cm……………(1分) 22
所以电子打在屏上距离中心O在2.5cm,5.0cm的范围内……………(1分)
