題目列表(包括答案和解析)
長方體導電材料，建立如圖所示的坐標系，和坐標軸的交點坐標分別為x0、y0、z0，導體的電阻率為ρ，導電材料中的自由電荷為電子，電量為e，單位體積中自由電荷的個數為n，若在垂直于x軸的前后表面加上恒定電壓U，形成沿x軸正方向的電流．則
如圖所示，電阻R=0.1Ω的導體ab沿光滑的導線框向右做勻速運動，線框中接有電阻R=0.4Ω線框放在磁感應強度B=0.1T的勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，導體ab的長度L=0.4m，運動速度v=5.0m/s．線框的電阻不計．
如圖所示，de和fg是兩根足夠長且固定在豎直方向上的光滑金屬導軌，導軌間距離為L，電阻忽略不計．在導軌的上端接電動勢為E，內阻為r的電源．一質量為m、電阻為R的導體棒ab水平放置于導軌下端e、g處，并與導軌始終接觸良好．導體棒與金屬導軌、電源、開關構成閉合回路，整個裝置所處平面與水平勻強磁場垂直，磁場的磁感應強度為B，方向垂直于紙面向外．已知接通開關S后，導體棒ab由靜止開始向上加速運動，求：如圖所示，半徑為L1 = 2 m的金屬圓環內上、下兩部分各有垂直圓環平面的有界勻強磁場，磁感應強度大小均為B1 = 10/π T．長度也為L1、電阻為R的金屬桿ab，一端處于圓環中心，另一端恰好搭接在金屬環上，繞著a端做逆時針方向的勻速轉動，角速度為ω = π/10 rad/s．通過導線將金屬桿的a端和金屬環連接到圖示的電路中（連接a端的導線與圓環不接觸，圖中的定值電阻R1 = R，滑片P位于R2的正中央，R2 = 4R），圖中的平行板長度為L2 = 2 m，寬度為d = 2 m．當金屬桿運動到圖示位置時，在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度vo = 0.5 m/s向右運動，并恰好能從平行板的右邊緣飛出，之后進入到有界勻強磁場中，其磁感應強度大小為B2 = 2 T，左邊界為圖中的虛線位置，右側及上下范圍均足夠大．（忽略金屬桿與圓環的接觸電阻、圓環電阻及導線電阻，忽略電容器的充放電時間，忽略帶電粒子在磁場中運動時的電磁輻射等影響，不計平行金屬板兩端的邊緣效應及帶電粒子的重力和空氣阻力．提示：導體棒以某一端點為圓心勻速轉動切割勻強磁場時產生的感應電動勢為E=BL2ω/2）試分析下列問題：
(1)從圖示位置開始金屬桿轉動半周期的時間內，兩極板間的電勢差UMN；
(2)帶電粒子飛出電場時的速度方向與初速度方向的夾角θ；
(3)帶電粒子在電磁場中運動的總時間t總．
長方體導電材料，建立如圖34所示的坐標系，和坐標軸的交點坐標分別為x0、y0、z0，導體的電阻率為ρ，導電材料中的自由電荷為電子，電量為e，單位體積中自由電荷的個數為n，若在垂直于x軸的前后表面加上恒定電壓U，形成沿x軸正方向的電流。則
（1）導體中電流的大小______
（2）導體中自由電荷定向移動的平均速率_______
（3）若加上沿y軸正方向、磁感強度為B的勻強磁場，則垂直于z軸方向的上下兩個表面產生電勢差，這種現象叫霍爾效應。分析上下表面誰的電勢高，并求出電勢差的大小______
一．單項選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分）。
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
D
C
B
B
B
A
D
二．多項選擇題（本題共6小題，每小題3分，共18分。每小題給出的四個選項中，有一個或多個選項正確。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）。
題號
11
12
13
14
15
16
答案
AD
BD
AD
ABC
AD
BCD
第Ⅱ卷
（實驗題、計算題，共7題，共72分）
三．實驗題(18分)
（1）0.730；8.0（8也給分）；
。（前兩空分別為2分，第三空4分）
（2）l1、l3；l1/l3 （每空2分）
（3）①乙；② 9.4；③紙帶和打點計時器間的摩擦阻力、空氣阻力。 (每空2分)
四．計算題：本題共6小題，共54分。解答應有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的，答案中必須寫出數值和單位。
18．（8分）分析和解：
（2） 因為金屬塊勻速運動，所以
………………（2分）
…………（2分）
（2）撤去拉力后a=
=μg ……… （1分）
a=
金屬塊在桌面上滑行的最大距離s = 
………（1分）
=
s=
19.（8分）分析和解：（1）導體棒、金屬導軌和直流電源構成閉合電路，根據閉合電路歐姆定律有：
I=
=
（2）導體棒受到的安培力：
F安=BIL=0.30N…………（2分）
（3）導體棒所受重力沿斜面向下的分力F1= mg sin37º=0.24N
由于F1小于安培力，故導體棒受沿斜面向下的摩擦力f…………（1分）
根據共點力平衡條件
mg sin37º+f=F安…………（1分）
解得：f=0.06N …………（1分）
20.（8分）分析和解：（1）帶電粒子經過電場加速，進入偏轉磁場時速度為v，由動能定理
…………………①（1分）
進入磁場后帶電粒子做勻速圓周運動，軌道半徑為r
………………②（2分）
打到H點有 
………………………③（1分）
由①②③得 
…………(1分)
（2）要保證所有粒子都不能打到MN邊界上，粒子在磁場中運動偏角小于90°，臨界狀態為90°，如圖所示，磁場區半徑
（2分）
所以磁場區域半徑滿足
（1分）
21．（10分）分析和解：（1）木塊A在桌面上受到滑動摩擦力作用做勻減速運動，根據牛頓第二定律，木塊A的加速度 
＝
設兩木塊碰撞前A的速度大小為v，根據運動學公式，得
＝
（2）兩木塊離開桌面后均做平拋運動，設木塊B離開桌面時的速度大小為v2，在空中飛行的時間為t′。根據平拋運動規律有：
，s＝v2t′…………………（2分）
解得：
＝
（3）設兩木塊碰撞后木塊A的速度大小為v1，根據動量守恒定律有：
…………………………………（1分）
解得：
=
設木塊A落到地面過程的水平位移為s′，根據平拋運動規律，得
＝
則木塊A落到地面上的位置與D點之間的距離 
＝
22．（10分）分析和解：（1）設電子經電壓U1加速后的速度為v0，由動能定理
e U1=
－0…………………………………………（2分）
解得 
………………………………..………（1分）
（2）電子以速度v0進入偏轉電場后，垂直于電場方向做勻速直線運動，沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動。設偏轉電場的電場強度為E，電子在偏轉電場中運動的時間為t，加速度為a，電子離開偏轉電場時的側移量為y。由牛頓第二定律和運動學公式
t=
……………………………………………..……….（1分）
F=ma F=eE E=
a =
……………………………………………（2分）
y=
……………………………………………（1分）
解得 y=
…………………………………………（1分）
（3）減小加速電壓U1；增大偏轉電壓U2；……
（本題的答案不唯一，只要措施合理，答出一項可得1分，答出兩項及以上可得2分。）
23（10分）分析和解：（1）設軌道半徑為R，由機械能守恒定律：
--------------------------①（2分）
在B點：
-----------------------------②
（1分）
在A點：
------------------------------③（1分）
由①②③式得：兩點的壓力差：
------④（1分）
由圖象得：截距 
，得
---------------------------⑤（1分）
（2）由④式可知：因為圖線的斜率
所以
……………………………………⑥（2分）
（3）在A點不脫離的條件為： 
------------------------------⑦（1分）
由①⑥⑦三式和題中所給已知條件解得：
--------------------------⑧（1分）
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