第Ⅰ卷 選擇題(共60分)
一、選擇題(本題包括10個小題，每小題6分，共60分。1到6題只有一個選項正確，7到10題有多個選項正確，全部選對的得6分，選對但不全的得4分，錯選或不選的得0分)
1.一個物體在8N的合外力作用下，產生4m/s2的加速度，它受16N的合外力作用時的加速度是()
A. 1m/s2 B. 2m/s2 C. 4m/s2 D. 8m/s2
2.下列物理量中，屬于矢量的是()
A. 重力 B. 動能 C. 質量 D. 時間
3.如圖，正方形區域ABCD中有垂直于紙面向里的勻強磁場，一個粒子(不計重力)以一定速度從AB邊的中點M沿既垂直于AB邊又垂直于磁場的方向射入磁場，正好從AD邊的中點N射出.若將磁感應強度B變為原來的2倍，其他條件不變，則這個粒子射出磁場的位置是()
A.A點 B.ND之間的某一點
C.CD之間的某一點 D.BC之間的某一點
4.醫生做某些特殊手術時,利用電磁血流計來監測通過動脈的血流速度。電磁血流計由一對電極a和b以及一對磁極N和S構成,磁極間的磁場是均勻的。使用時,兩電極a、b均與血管壁接觸,兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直 ,如圖所示。由于血液中的正負離子隨血液一起在磁場中運動,電極a、b之間會有微小電勢差。在達到平衡時,血管內部的電場可看作是勻強電場,血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零。在某次監測中,兩觸點間的距離為3.0 mm,血管壁的厚度可忽略,兩觸點間的電勢差為160 V,磁感應強度的大小為0.040 T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負為()
A.1.3 m/s,a正、b負B.2.7 m/s,a正、b負
C.1.3 m/s,a負、b正D.2.7 m/s,a負、b正
5.美國物理學家勞倫斯于1932年發明的回旋加速器,應用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點,能使粒子在較小的空間范圍內經過電場的多次加速獲得較大的能量,使人類在獲得較高能量的帶電粒子方面前進了一步。如圖所示為一種改進后的回旋加速器示意圖,其中盒縫間的加速電場場強大小恒定,且被限制在A、C板間,帶電粒子從P0處靜止釋放,并沿電場線方向射入加速電場,經加速后再進入D形盒中的勻強磁場做勻速圓周運動,對于這種改進后的回旋加速器,下列說法正確的是()
A.帶電粒子每運動一周被加速一次
B.P1P2=P2P3
C.加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關
D.加速電場方向需要做周期性的變化
6.如圖所示，為一圓形區域的勻強磁場，在O點處有一放射源，沿半徑方向射出速率為v的不同帶電粒子，其中帶電粒子1從A點飛出磁場，帶電粒子2從B點飛出磁場，不考慮帶電粒子的重力，則()
A.帶電粒子1的比荷與帶電粒子2的比荷的比為3∶1
B.帶電粒子1的比荷與帶電粒子2的比荷的比為3∶1
C.帶電粒子1與帶電粒子2在磁場中運動時間的比為2∶1
D.帶電粒子1與帶電粒子2在磁場中運動時間的比為1∶2
7.如左圖所示,兩根光滑平行導軌水平放置,間距為L,其間有豎直向下的勻強磁場,磁感應強度為B。垂直于導軌水平對稱放置一根均勻金屬棒。從 t=0時刻起，棒上有如右圖所示的持續交變電流I,周期為T,最大值為Im,左圖中I所示方向為電 流正方向。則金屬棒()
A.一直向右移動
B.速度 隨時間周期性變化
C.受到 的安培力隨時間周期性變化
D.受到的安培力在一個周期內做正功
8.如圖所示，虛線上方存在勻強磁場，磁感應強度為B;一群電子以不同速率v從邊界上的P點以相同的方向射入磁場.其中某一速率v0的電子從Q點射出.已知電子入射方向與邊界夾角為，則由以上條件可判斷( )
A.該勻強磁場的方向是垂直紙面向里
B.所有電子在磁場中的軌跡相同
C.速率大于v0的電子在磁場中運動時間長
D.所有電子的速度方向都改變了2
9.如圖所示,兩金屬板間有水平方向(垂直紙面向里)的勻強磁場和豎直向下的勻強電場。一帶正電、質量為m的小球垂直于電場和磁場方向從O點以速度v0飛入此區域,恰好能沿直線從P點飛出此區域。如果只將電場方向改為豎直向上,則小球做勻速圓周運動,加速度大小為a1,經時間t1從板間的右端a點飛出,a與P間的距離為y 1;如果同時撤去電場和磁場,小球加速度大小為a2,經時間t2從板間的右端b點以速度v飛出,b與P間的距離為y2。a、b兩點在圖中未標出,則一定有()[
A.v0
10.質譜儀是測帶電粒子的質量和分析同位素的一種儀器,它的工作原理是帶電粒子(不計重力)經同一電場加速后,垂直進入同一勻強磁場做圓周運動,然后利用相關規律計算出帶電粒子質量,其工作原理如圖所示,虛線為某粒子運動軌跡,由圖可知()
A.此粒子帶負電
B.下極板S2比上極板S1電勢高
C.若只增大加速電壓U的值,則半徑r變大
D.若只增大入射粒子的質量,則半徑r變大
第Ⅱ卷 (共40分)
二、實驗題(本題5個小題，每道小題 2分，共10分)
11.某研究性學習小組欲用電壓表V、電阻箱R、定值電阻R0、開關S和若干導線測定某電池組的電動勢.
(1)在圖甲中，根據圖乙電路圖用筆畫線代替導線，將實物圖連接成完整的.實驗電路.
(2)閉合開關S，調整電阻箱阻值R，讀出電壓表V相應示數U.該學習小組測出大量數據，分析篩選出如表所示的R、U數據，并計算相應的1R與1U的值.請用表中數據在圖丙坐標紙上描點，并作出1U-1R圖線.
R/16671.450.033.325.020.0
U/V7.75.44.5[來源:Z,xx,k.Com]3.62.92.5
IR(10-2 -1)
0.601.402.003.004.005.00
IU/V -1
0.130.190.220.280.340.40
(3)從圖線中可求得待測電池組的電動勢E=______V.
(4)根據該小組設計的實驗電路，會存在系統誤差，試分析測得的電動勢比實際電動勢偏________(填大或小).
(5)若要測該電池組的內阻，應知道定值電阻的阻值，用多用表測量該 定值電阻的表盤指針如圖丁所示，歐姆擋位如圖戊所示，則知定值電阻的阻值是________.
三、計算題。(其中12題14分，13題16分)
12. 如圖所示，一質量為m的導體棒MN兩端分別放在兩個固定的光滑圓形導軌上，兩導軌平行且間距為L，導軌處在豎直方向的勻強磁場中，當導體 棒中通一自右向左的電流I時，導體棒靜止在與豎直方向成37角的導軌上，取sin 37=0.6，cos 37=0.8，求：
(1)磁場的磁感應強度B;
(2)每個圓導軌對導體棒的支持力大小FN.
13.如圖所示,直角坐標系xOy位于豎直平面內,在- m0的區域內有磁感應強度大小B=4.010-4T、方向垂直于紙面向里的條形勻強磁場,其左邊界與x軸交于P點;在x0的區域內有電場強度大小E=4 N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強電場,其寬度d=2 m。一質量m=6.410-27kg、電荷量q=-3.210-19C的帶電粒子從P點以速度v=4104 m/s,沿與x軸正方向成=60角射入磁場,經磁場、電場偏轉后,最終通過x軸上的Q點(圖中未標出),不計粒子重力。求:
(1)帶電粒子在磁場中運動時間。
(2)當電場左邊界與y軸重合時Q點的橫坐標。
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