高二物理参考答案
1.C2.B3.D4.A5.B6.D7.D8.C9.AC10.AD11.AD12.BCD
13.(2)左左(3)A断开开关
14.(1)A(2)C
(3)①变压器原副线圈的电压之比等于匝数之比②有漏磁、铁芯发热、导线发
热等(分析其中一个合理因素均给分)
15.(1)感应电动势的最大值-----2分
从线框转至中性面位置开始计时,线圈中感应电动势的表达式为
-----2分
(2)感应电动势的有效值为-----1分
线圈内电压U内=Ir=40V-----1分
电压表的示数U=E﹣U内=200V﹣40V=160V-----1分
由于是理想变压器P入=P出
电阻R上消耗的电功率P=UI=640W-----1分
根据变压比可知,电阻R两端的电压UR==80V-----1分
电阻R==10Ω-----1分
15.(1)根据题意,画出带电粒子运动轨迹如图所示
由几何关系有-----1分
解得轨道半径为-----1分
由洛伦兹力提供向心力可得-----1分
解得匀强磁场的磁感应强度的大小为-----1分
(2)运动时间为-----2分
(3)由第一问可得
粒子刚好不会从轴射出第一象限的轨迹如图所示
由几何关系得-----1分
由洛伦兹力提供向心力可得-----1分
联立解得-----1分
所以粒子不会从轴射出第一象限,磁感应强度大小满足的条件为
-----1分
17.(1)金属棒由静止释放后,沿斜面做变加速运动,加速度不断减小,当加速度
为零时有最大速度vm,由牛顿第二定律得mgsinθ-μmgcosθ-F安=0-----1分
又F安=BIL,-----1分I=,E=BLvm-----1分
解得vm=2m/s-----1分
(2)金属棒以最大速度vm匀速运动时,电阻R上的电功率最大,此时PR=I2R
-----1分
联立解得PR=3W-----1分
(3)设金属棒从开始运动到达到最大速度过程中,沿导轨下滑距离为x,由能量
守恒定律
mgxsinθ=μmgxcosθ+QR+Qab+m-----1分
根据焦耳定律=-
联立解得x=2m-----1分
根据q=Δt,-----1分=-----1分
=,ΔΦ=BLx-----1分
联立解得q==1C。-----1分
18.解析(1)假设粒子带负电,粒子射出后在磁场中向左偏,进入电场时速度方
向与电场方向不可能相反。当粒子带正电时,射出后粒子在磁场中向右偏,然后
进入电场时速度方向才有可能与电场方向相反。因此,粒子带正电。设带电粒子
的电荷量为q、质量为m,粒子在磁场中运动的轨迹半径为R,粒子的运动轨迹
如图所示
由几何关系有Rcos45°=L-----1分
根据洛伦兹力提供向心力qv0B=m-----1分
带电粒子比荷为=-----1分
(2)由几何关系可知粒子第一次在磁场中运动轨迹对应的圆心角为,经过的路
程
s=×2πR=-----2分
粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需时间t==-----1分
(3)粒子第一次经过x轴的位置距y轴距离为
x1=R+Rcos45°=(+1)L-----1分
粒子在电场中先做匀减速直线运动,后做反方向的匀加速直线运动,第二次经过
x轴进入磁场时,速度与x轴正方向成45°,大小仍为v0,粒子第二次在磁场中
运动的轨迹半径R=L
粒子第三次与第二次经过x轴之间的距离为x2=R=2L-----1分
粒子第三次经过x轴进入电场时速度与电场方向垂直,做类平抛运动,设粒子第
三次与第四次经过x轴之间的距离为x3,则有qE=ma
x3cos45°=v0t-----1分
x3sin45°=at2-----1分
联立解得x3=-----1分
带电粒子第四次经过x轴的位置的横坐标为x=x1+x2+x3=(3+)L+-----1分