高三物理典型例題集錦(四)

高三物理典型例題集錦(四)40．如圖37-1所示，帶正電的粒子以一定的初速度ｖ0沿中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，恰好沿下板的邊緣飛出，已知板長為Ｌ，板間的電壓為Ｕ，帶電粒子的帶電量為ｑ，粒子通過平行金屬板的時(shí)刻為Ｔ，不計(jì)粒子的重力，則［］Ａ．粒子在前Ｔ／2時(shí)刻內(nèi)，電場力對粒子做功為（1／4）ｑＵＢ．粒子在后Ｔ／2時(shí)刻內(nèi)，電場力對粒子做功為（3/8）ｑＵ圖37-1圖37-1圖37-1Ｄ．粒子在下落前ｄ／4和后ｄ／4內(nèi)，通過的時(shí)刻之比為1∶3答案：Ｂ41．如圖38-1所示，三平行金屬板ａ、ｂ、ｃ接到電動(dòng)勢分別為1、2的電源上，已知1＜2，在Ａ孔右側(cè)有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)，由靜止開釋后向右運(yùn)動(dòng)穿過B到達(dá)P點(diǎn)后再返回Ａ孔，則［］圖38-1圖38-1Ｂ．只將ｂ板右移一小段距離后再開釋該質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)將達(dá)不到Ｐ點(diǎn)Ｃ．只將ｂ板右移稍長距離后再開釋該質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)能穿過C孔Ｄ．若將質(zhì)點(diǎn)放在C孔左側(cè)由靜止開釋，質(zhì)點(diǎn)將能穿過Ａ孔答案：Ｄ圖39-142．如圖39-1所示，Ｕ型線框ａｂｃｄ處于勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感強(qiáng)度為Ｂ，方向垂直于紙面向內(nèi)．長度為Ｌ的直導(dǎo)線ＭＮ中間串有一個(gè)電壓表跨接在ａｂ與ｃｄ上且與ａｂ垂直，它們之間的接觸是完全光滑的．Ｒ為電阻，C為電容器，現(xiàn)令ＭＮ以速度ｖ0圖39-1Ａ．Ｕ＝ＢＬｖ0Ｆ＝ｖ0Ｂ2Ｌ2／ＲＢ．Ｕ＝ＢＬｖ0Ｆ＝0Ｃ．Ｕ＝0Ｆ＝0Ｄ．Ｕ＝ｑ／ＣＦ＝ｖ0Ｂ2Ｌ2／Ｒ答案：Ｃ圖40-143．密立根油滴實(shí)驗(yàn)如圖40-1所示：在電介質(zhì)為空氣的電容器中，觀測以某速度送入的一個(gè)油滴，這油滴通過一會(huì)兒達(dá)到一個(gè)恒定的速度ｖ1，這時(shí)加上電場強(qiáng)度為Ｅ的勻強(qiáng)電場，再過一會(huì)兒達(dá)到另一恒定速度ｖ2．在如此短的時(shí)刻內(nèi)速度變?yōu)楹愣ǎf明油滴受到的作用，那個(gè)力的大小與速度成正比，可表示為ｋｖ（式中ｋ為常量）而方向與．設(shè)油滴質(zhì)量為ｍ，電量為ｑ，寫出這兩種情形下的方程式①；②圖40-1下面的表是通過如此的實(shí)驗(yàn)所測得的不同油滴所帶電量ｑ值的一個(gè)實(shí)例：ｑ的測定值（單位：10－19Ｃ）6．418．019．6511．2311．8314．48分析這些數(shù)據(jù)可知：（答案．空氣阻力速度方向相反①ｍｇ－ｋｖ1＝0②ｍｇ－ｋｖ2－ｑＥ＝0小球的電量是1．6×10－19Ｃ的整數(shù)倍，故電荷的最小電量為1．6×10－19Ｃ）圖41-144．用長度相同，橫截面積之比為2∶1的平均銅導(dǎo)線制成的兩個(gè)正方形線框Ｍ和Ｎ，使它們從同一高度自由下落，途中通過一個(gè)有邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里，如圖41-1所示．若下落過程中線框平面始終與磁場方向保持垂直，不計(jì)空氣阻力，則Ｍ、Ｎ底邊進(jìn)入磁場瞬時(shí)的速度ｖＭ∶ｖＮ＝，加速度ａＭ∶ａＮ＝，在穿過磁場的過程中，線框Ｍ、Ｎ內(nèi)產(chǎn)生的熱量ＱＭ∶ＱＮ＝圖41-1（答案：1：1，1：1，2：1）45．現(xiàn)有一電阻箱，一個(gè)開關(guān)，若干根導(dǎo)線和一個(gè)電流表，該電流表表面上有刻度但無刻度值，要求設(shè)計(jì)一個(gè)能測定某電源內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案（已知電流表內(nèi)阻可忽略，電流表量程符合要求，電源內(nèi)阻約為幾歐）．要求：①畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；②簡要寫出完成接線后的實(shí)驗(yàn)步驟；③寫出用測得的量運(yùn)算電源內(nèi)阻的表達(dá)式ｒ＝．答案：（1）圖略（2）①使電阻箱阻值最大，合上開關(guān)S，調(diào)劑電阻箱阻值為Ｒ1，記下電流表對應(yīng)的刻度Ｎ1；②調(diào)劑電阻箱阻值為Ｒ2，記下電流表對應(yīng)的刻度Ｎ2；③運(yùn)算出ｒ的值；④多側(cè)幾次；取ｒ的平均值；⑤斷開Ｓ，拆除電阻，整理器材．（3）（Ｎ1Ｒ1－Ｎ2Ｒ2）／（Ｎ2－Ｎ1）46．如圖42-1所示為一固定在水平面上長Ｌ的絕緣板，整個(gè)空間有一水平的勻強(qiáng)電場，板在右半部有一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)量為ｍ、帶電量為ｑ的物體，從板的Ｐ端由靜止開始在電場力的作用下向右運(yùn)動(dòng)．小物體與水平面間摩擦系數(shù)為μ，進(jìn)入磁場區(qū)域后恰能作勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)物體碰到擋板Q后被彈回．若在碰撞瞬時(shí)撤去電場，物體返回時(shí)在磁中仍能作勻速運(yùn)動(dòng)，離開磁場后作勻減速運(yùn)動(dòng)，并停在C點(diǎn)．設(shè)ＰＣ＝1／4Ｌ．求：圖42-1（1）物體與擋板碰撞前后的速率ｖ1和ｖ圖42-1（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）電場強(qiáng)度E的大小和方向．解物體從P靜止開始運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場速度ｖ1，由動(dòng)能定理得ｑＥ（Ｌ／2）－μｍｇ（Ｌ／2）＝（1／2）ｍｖ12，進(jìn)入磁場勻速，由反彈后仍勻速可知，電荷帶正電．電場強(qiáng)度方向水平向右；進(jìn)入磁場勻速ｑＥ＝μ（ｍｇ＋ｑｖ1Ｂ），反彈后勻速ｍｇ＝ｑｖ2Ｂ出磁場后到C點(diǎn)停止－μｍｇ（Ｌ／4）＝－（1／2）ｍｖ22；，方向水平向右．47、在磁場中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度B，可由B=F／ＩＬ求出，由此可知磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ（

）A.隨通電直導(dǎo)線所受磁場力增大而增大；B.隨通電直導(dǎo)線中電流強(qiáng)度增大而減?。籆隨通電直導(dǎo)線長度增大而減??；

D.不隨導(dǎo)線長度通過電流強(qiáng)度和通電直導(dǎo)線所受磁場力的變化而變化。解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是描述磁場強(qiáng)弱的物理量,磁場強(qiáng)弱是由磁場本身決定的,與是否放入通電直導(dǎo)線,通電導(dǎo)線中電流強(qiáng)弱,以及通電直導(dǎo)線受磁場力等外界條件無關(guān)。B=F／ＩＬ，只表示幾個(gè)物理量在一定條件的數(shù)量關(guān)系，而無決定關(guān)系。選項(xiàng)D是正確的。圖43-148、如圖圖43-1A.

ab和cd受力，其它二邊不受力；B.ab和cd受到力大小相等方向相反；C.ad和bc受到的力大小相等，方向相反；

D.以上說法都不對。圖43-2解析：如圖43-2圖43-2因?yàn)閍d、bc所在位置磁感強(qiáng)度不一定相等，可知A、B、C選項(xiàng)均不正確，選項(xiàng)D正確。49、如圖44-1所示，矩形線框abcd，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S=0.3m2，線框從圖示位置轉(zhuǎn)過60°，線框中磁通量變化量圖44-1為

，線框在后來位置時(shí)磁通密度為

圖44-1解析：線框在圖示位置時(shí)、磁感強(qiáng)度B與線框平面垂直，磁通量，當(dāng)線框轉(zhuǎn)過60°時(shí)，線框在與磁感線垂直平面的投影面積，現(xiàn)在磁量,。線框處于勻強(qiáng)磁場中，各處的磁感強(qiáng)度的大小，方向均相同，因此B=0.3T。從本題解答中可知，知識(shí)盡管專門簡單，題目也不復(fù)雜，但概念必須清晰，否則這兩個(gè)答案都容易出錯(cuò)誤，經(jīng)常顯現(xiàn)的錯(cuò)誤是線框轉(zhuǎn)，B也隨之而變。圖45-150、等腰三角形線框abc與長直導(dǎo)線MN絕緣，且線框被導(dǎo)線分成面積相等的兩部分，如圖45-1圖45-1A.線框中無感應(yīng)電流；

B.線框中有沿abca方向感應(yīng)電流；C線框中有沿acba方向感應(yīng)電流；

D.條件不是無法判定。解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是①電路要閉合；②穿過回路的磁通量要發(fā)生變化。線框?yàn)榈妊切危情]合電路，MN中通入N向M方向電流時(shí)，閉合回路中從無磁通變?yōu)橛写磐?，MN右側(cè)磁場方向垂直紙面向里，左側(cè)磁場方向垂直紙面向外，因右側(cè)面積磁通量大于左側(cè)面積的磁通量，故線框中的磁通量應(yīng)為垂直紙向里。線框中應(yīng)有感應(yīng)電流，選項(xiàng)A、D是錯(cuò)誤的，磁通量是增加的感應(yīng)電流磁場阻礙磁通量增加，感應(yīng)電流磁場應(yīng)是垂直紙面向外，因此感應(yīng)電流方向應(yīng)是acba，選項(xiàng)C正確。圖46-151、如圖46-1所示，多匝線圈的電阻和電池內(nèi)阻可忽略，兩個(gè)電阻器的阻值差不多上R，K打開時(shí)，電流，今關(guān)閉K，關(guān)于自感電動(dòng)勢正確表達(dá)的是（

）。圖46-1A.有阻礙電流作用，最后電流減小到零；B.有阻礙電流作用，最后電流小于I；C.有阻礙電流增大的作用，因而電流保持不變；D.有阻礙電流增大的作用，但最后電流增大到2I。解析：因?yàn)槎嘣丫€圈電阻能夠忽略，因此線圈對電流的阻礙作用能夠忽略，選項(xiàng)A、B均是錯(cuò)誤的，電路中關(guān)閉電鍵，把一個(gè)電阻器短路，電路總電阻減小，電路中電流增大，線圈中電流變化，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙線圈中電流增大，但線圈中電流依舊要增大，直到線圈中電流為2I，電流不再增大，自感電動(dòng)勢自然消逝，電路中有恒定電流，大小為2I。選項(xiàng)D正確。圖47-152、如圖47-1所示，相距0.9m的平行軌道ab、cd，分別接有“4V，2W”的燈L1和“6V，4.5W”的燈L2，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬棒AM電阻為0.5Ω，在導(dǎo)軌上可自由滑動(dòng)，磁感強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面，當(dāng)棒AM以某一速度向右移動(dòng)時(shí)，L1恰好能正常發(fā)光，求：(1)通過L1的電流強(qiáng)度；(2)棒AM的速度；(3)L1、L2圖47-1解析：由題意知燈L1正常發(fā)光，燈L1兩端電壓為4V，消耗電