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高二物理寒假作业1答案1【答案】选ACD。【详解】奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象与磁现象之间的联系，故A正确；欧姆定律是反映了导体中的电流与电压和电阻的关系，B错误；法拉第实现了转磁为电的梦想，揭示了磁现象和电现象的关系，故C正确；焦耳发现了电流的热效应，并且定量给出了电能和热能之间的转换关系，故D正确.2【答案】选A.【详解】根据磁感应强度的定义，A选项对.B选项通电导线(电流I)与磁场方向平行时，磁场力为零，磁感应强度不为零，B选项错. C选项只有通电导线(电流I)与磁场方向垂直时，该处磁感应强度大小才为1 T，C选项错. D选项B与F方向一定垂直，D选项错.3【答案】选A.【详解】将环形电流等效成一条形磁铁，如图所示，据异名磁极相吸引知，线圈将向左运动，选A.也可将左侧条形磁铁等效成一环形电流，根据结论“同向电流相吸引，异向电流相排斥”,也可判断出线圈向左运动，选A.4【答案】选C.【详解】质子在匀强磁场中运动，根据左手定则，质子所受洛伦兹力方向沿z轴正方向，质子在复合场中受力平衡，所以质子所受电场力方向沿z轴负方向，电场力大小为F电=eE=evB，电场力方向沿z轴负方向，所以沿z轴正方向电势升高，又由于电场力不做功，所以电势能不变，综上所述，只有C选项正确.5【答案】选C.【详解】对垂直射向地球表面的宇宙射线，在两极因其速度方向和地磁场的方向接近平行，所受洛伦兹力较小，因而产生的阻挡作用较小；而在赤道附近，宇宙射线速度方向和地磁场方向接近垂直，所受洛伦兹力较大，能使宇宙射线发生较大偏转，即产生较强的阻挡作用.所以C正确.6【答案】AC【详解】弹簧的弹力恰好为零，说明安培力应向上与重力平衡，即F安mg，若电流大小不变而方向相反时，则安培力应向下，但大小不变，弹簧弹力与安培力和重力平衡，即2kxF安mg2mg，所以每根弹簧弹力的大小为mg，弹簧形变量为mg/k，选项A、C正确7【答案】选BD.【详解】根据安培定则和磁场的叠加原理，M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反，选项A错B对；在线段MN上只有在O点处，a、b两电流形成的磁场的磁感应强度等大反向，即只有O点处的磁感应强度为零，选项C错D正确8【答案】BC【详解】平行金属板相当于等流体发电机即电源，断开开关，和电容器构成回路；闭合开关，则和电阻构成回路，此时电路电阻变小，外电压变小，电容器上电压和电荷量都要变小9【答案】C【详解】由左手定则可以判断，q1带正电，q2带负电，再由r可知，r1r2故r2r121，C正确10【答案】AD【详解】环在向右运动过程中受重力mg，洛伦兹力F，杆对环的支持力、摩擦力作用，由于v0， qv0Bmg，在竖直方向有qvBmgFN，在水平方向存在向左的摩擦力作用，所以环的速度越来越小，当FN0时，Ff0，环将作速度v1的匀速直线运动，A对B错；从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能为动能的减少，即mv02m2，故D对C错；正确答案为AD.11答案：D12【答案】CD【详解】在A图中刚进入复合场时，带电小球受到方向向左的电场力、向右的洛伦兹力、竖直向下的重力，在重力的作用下，小球的速度要变大，洛伦兹力也会变大，所以水平方向受力不可能总是平衡，A选项错误；B图中小球要受到向下的重力、向上的电场力、向外的洛伦兹力，小球要向外偏转，不可能沿直线通过复合场，B选项错误；C图中小球受到向下的重力、向右的洛伦兹力、沿电场方向的电场力，若这三个力的合力正好为0，则小球将沿直线通过复合场，C选项正确；D图中小球只受到向下的重力和向上的电场力，都在竖直方向上，小球可能沿直线通过复合场，D选项正确13【答案】选BC.【详解】对于A选项，安培力水平向内，三力合力不可能为零,A错误；对于B选项，安培力竖直向上，当安培力时，可以平衡，此时，B选项正确；对于C选项，安培力水平向外，三力平衡时安培力，此时，C选项正确；对于D选项，安培力垂直于绳子的方向向内，三力不可能平衡，D错误.14【答案】选A、B.【详解】由于小球受到的洛伦兹力不做功，而电场力对小球做负功，两小球到达轨道最低点的过程中，重力做功相同，根据动能定理可知，两小球到达轨道最低点的速度vMvN，并且在磁场中运动的小球能到达轨道的另一端，而在电场中运动的小球不能到达轨道的另一端.在轨道最低点，洛伦兹力方向向下，电场力方向水平向左，根据牛顿第二定律可知，两小球到达轨道最低点时对轨道的压力NMNN.在同一高度，在磁场中运动的小球的速度大于在电场中运动的小球的速度，而两球运动的路程相等，所以两小球第一次到达最低点时在磁场中的小球运动的时间短.15【答案】选C.【详解】a粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，则该粒子一定做匀速直线运动，故对粒子a有：Bqv=Eq，即只要满足E=Bv，无论粒子带正电还是负电，粒子都可以沿直线穿出复合场区，当撤去磁场只保留电场时，粒子b由于电性不确定，故无法判断从O点的上方或下方穿出，故A、B错误；粒子b在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类似于平抛的运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故C项正确，D项错误.16【答案】5 s【详解】斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示由平衡条件FTcos37FFTsin37mg由解得：F代入数值得：F0.8 N由FBIL得B T2 TB与t的变化关系为B0.4t解得t5 s17【答案】(1)mg(2)Bmin水平向右从b向a看侧视图如图所示【详解】(1)水平方向：fF安sin 竖直方向：NF安cos mg又F安BILBL联立得：Nmgf(2)使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，则受安培力竖直向上则有F安mg，Bmin，根据左手定则判定磁场方向水平向右18.【答案】(1)4.19106 s(2)2 m【详解】(1)离子在磁场中做匀速圆周运动，在左右两区域的运动轨迹是对称的，如右图，设轨迹半径为R，圆周运动的周期为T.由牛顿第二定律qvBm又：T联立得：RT将已知代入得R2 m由轨迹图知：tan ，则30则全段轨迹运动时间：t22联立并代入已知得：t s4.19106 s(2)在图中过O2向AO1作垂线，联立轨迹对称关系侧移总距离d2rsin 22 m.19.【详解】(1)由洛伦兹力公式和牛顿第二定律，得：Bev解得：v.(2)若质子沿y轴正方向射入磁场，则以N为圆心转过圆弧后从A点垂直电场方向进入电场，质子在磁场中有：T，得：tBT进入电场后质子做类平抛运动，y方向上的位移yrat2t解得：tE 则：ttBtE .20解： 小球在磁场中作匀速圆周运动时， 又 vbBq/3m 小球在沿杆向下运动时，受力情况如图，向左的洛仑兹力F，向右的弹力N，向下的电场力qE，向上的摩擦力f。FBqvb，NFBqvb fNBqvb 当小球作匀速运动时，qEfBqvbE=B2ql/10m小球从a运动到b过程中，由动能定理得： 所以 21解析：设粒子的发射速度为v，粒子做圆周运动的轨道半径为R，由牛顿第二定律和洛伦磁力公式，得，解得：当Ra时，在磁场中运动时间最长的粒子，其轨迹是圆心为C的圆弧，圆弧与磁场的边界相切，如图所示，设该粒子在磁场中运动的时间为t，依题意，时，设最后离开磁场的粒子的发射方向与y轴正方向的夹角为，由几何关系可得：再加上，解得：22【详解】(1)设粒子在磁场中运动的半径为R，由牛顿第二定律得： (2分)电子从y轴穿过的范围 (2分)(2)如图所示，初速度沿x轴正方向的电子沿弧OA运动到荧光屏MN上的P点， (1分)初速度沿y轴正方向的电子沿弧OC运动到荧光屏MN上的Q点(1分)由几何知识可得 (2分)(3)取与x轴正方向成角的方向射入的电子为研究对象，其射出磁场的点为E(x,y)，因其射出后能垂直打到荧光屏MN上，故有： x=-Rsin (2分)y=R+Rcos (2分)即x2+(y-R)2=R2 (2分)又因为电子沿x轴正方向射入时，射出的边界点为A点；沿y轴正方向射入时，射出的边界点为C点，故所加最小面积的磁场的边界是以(0，R)为圆心、R为半径的圆的一部分，如图中实线圆弧所围区域，所以磁场范围的最小面积为： (4分) www.ks5u.com
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