山西省朔州市2015-2016学年高二物理上册期末试题2.doc

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2015-2016学年山西省朔州市右玉一中高二（上）期末物理试卷

一、单项选择题：（本部分共有8个小题，每小题4分．在给出的每个小题里只有一个选项是正确的）
1．如图所示，A、B是某个点电荷电场中的一根电场线，在线上O点放一个自由的负电荷它将沿电场线向B点运动，下列判断中哪些正确的是（　　）

A．电场线由B指向A，该电荷作加速运动，其加速度越来越小
B．电场线由B指向A，该电荷作加速运动，其加速度越来越大
C．电场线由B指向A，该电荷作加速运动，其加速度大小的变化由题设条件不能确定
D．电场线由A指向B，电荷作匀加速运动

2．图中实线表示电场中的三个等势面，各等势面的电势值如图中所示．把一个负电荷沿A→B→C移动，电荷在这三点所受的电场力为FA、FB、FC，电场力在AB段和BC段做的功为WAB和WBC，那么（　　）

A．FA＞FB＞FC，WAB=WBC B．FA＞FB＞FC，WAB＜WBC
C．FA=FB=FC，WAB=WBC D．FA＜FB＜FC，WAB＞WBC

3．关于磁感线的说法，下列正确的是（　　）
A．磁感线从磁体的N极出发，到磁体S极终止
B．磁感线可表示磁场的强弱和方向
C．电流在磁场中的受力方向，即为该点磁感线方向的切线方向
D．沿磁感线方向，磁感强度渐弱

4．关于洛伦兹力，以下说法中正确的是（　　）
A．电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用
B．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用
C．洛伦兹力的方向始终与电荷的运动方向垂直
D．让磁感线垂直穿入左手手心，四指对着电荷运动，则大姆指指向就是洛伦兹力方向

5．一个带电粒子处于垂直于匀强磁场方向的平面内，在磁场力的作用下做圆周运动．要想确定带电粒子的电荷量与质量之比，则需知道（　　）
A．运动速度v和磁感应强度B B．轨道半径R和磁感应强度B
C．轨道半径R和运动速度v D．磁感应强度B和运动周期T

6．如图所示，三个阻值相同的电阻接在电路中，已知三个电阻的额定功率均为10W，则AB间允许消耗的最大功率是（　　）

A．10W B．15W C．20W D．30W

7．已知G表的内阻为100Ω，满偏电流为300μA，若用此表头改装成0.6A量程的电流表，则（　　）
A．串联一个199900Ω电阻 B．串联一个0.05Ω电阻
C．并联一个199900Ω电阻 D．并联一个0.05Ω电阻

8．如图所示电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动片p向b端移动时，电压表和电流表的示数变化情况的是（　　）

A．电压表示数增大，电流表示数变小
B．电压表和电流表示数都增大
C．电压表和电流表示数都减小
D．电压表示数减小，电流表示数增大

二、多项选择题：（本部分共有4个小题，每小题4分．在给出的每个小题里至少有两个选项是正确的，选不全的得两分，有选错或不答的得零分）
9．下列关于等势面的说法正确的是（　　）
A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功
B．等势面上各点的场强相等
C．孤立点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为圆心的一簇球面
D．匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面

10．如图所示，B金属板固定不动且带有一定量的负电荷，A金属板接地且带有一绝缘手柄，开始两板正对，有一定间距，为使B板电势升高，可将（　　）

A．A板向右靠近B B．A板向左远离B
C．A板向上平移一些 D．插一塑料介质板在A、B间

11．若不计重力，则带电粒子可能做的运动是（　　）
A．在磁场中做匀速直线运动 B．在电场中做匀速直线运动
C．在磁场中做匀速圆周运动 D．在电场中做匀速圆周运动

12．如图所示电场中相邻的两个等势面间的电势差相等，且U2=0，一个带正电的运动质点通过等势面U3 时具有动能2.0×10﹣3J，运动到等势面U1时速度为零，除电场力外，质点不受其他力作用，下列说法正确的是（　　）

A．运动中带电质点保持总能量2.0×10﹣3J
B．质点通过等势面U2时，动能等于1.0×10﹣3J
C．质点处在等势面U1时，电势能等于2.0×10﹣3J
D．质点动能为1.2×10﹣3 J时，其电势能为﹣0.2×10﹣3 J

三、实验题
13．读数
（1）如图1，　　　　　　mm
（2）如图2，　　　　　　mm

14．一电流表的量程标定不准确，某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程Im．
所用器材有：量程不准的电流表A1，内阻r1=10.0Ω，量程标称为5.0mA；标准电流表A2，内阻r2=45.0Ω，量程1.0mA；标准电阻R1，阻值10.0Ω；滑动变阻器R，总电阻为300.0Ω；电源E，电动势3.0V，内阻不计；保护电阻R2；开关S；导线．
回答下列问题：
（1）在图2所示的实物图上画出连线．

（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至　　　　　　端．
（3）开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表A1满偏；若此时电流表A2的读数为I2，则A1的量程Im=　　　　　　．
（4）若测量时，A1未调到满偏，两电流表的示数如图3所示，从图中读出A1的示数I1=　　　　　　，A2的示数I2=　　　　　　；由读出的数据计算得Im=　　　　　　．（保留3位有效数字）
（5）写出一条提高测量准确度的建议：　　　　　　．

四、计算题
15．空间中存在着如图所示的竖直方向的匀强电场．已知abcd为一矩形，ab=16cm，ad=30cm．从某实验装置中喷射出的带正电的微粒，质量m=1.0×10﹣22kg、带电量q=1.0×10﹣16C．微粒以垂直于电场方向的速度v0=1.5×104m/s，从ab正中间射入电场，最后从c点射出．不计微粒重力．求：（1）电场的大小和方向．
（2）a、c两点间的电压．

16．如图所示，通电直导线ab的质量为m、长为L，水平放置在倾角为θ的光滑斜面上，通以图示方向的电流，电流为I，要求导线ab静止在斜面上．
（1）若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大？
（2）若要求磁感应强度最小，则磁感应强度的大小、方向如何？

17．如图所示，一带电的小球从P点自由下落，P点距场区边界MN高为h，边界MN下方有方向竖直向下、电场场强为E的匀强电场，同时还有匀强磁场，小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后，恰能作匀速圆周运动，并从边界上的b点穿出，已知ab=L，求：
（1）该匀强磁场的磁感强度B的大小和方向；
（2）小球从P经a至b时，共需时间为多少？

2015-2016学年山西省朔州市右玉一中高二（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析

一、单项选择题：（本部分共有8个小题，每小题4分．在给出的每个小题里只有一个选项是正确的）
1．如图所示，A、B是某个点电荷电场中的一根电场线，在线上O点放一个自由的负电荷它将沿电场线向B点运动，下列判断中哪些正确的是（　　）

A．电场线由B指向A，该电荷作加速运动，其加速度越来越小
B．电场线由B指向A，该电荷作加速运动，其加速度越来越大
C．电场线由B指向A，该电荷作加速运动，其加速度大小的变化由题设条件不能确定
D．电场线由A指向B，电荷作匀加速运动
【考点】电场线；电场强度．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】根据负电荷的运动方向判断电场力，确定场强方向．场强的大小由电场线的疏密反映，电场线越密场强越大．
【解答】解：由题，负电荷由静止开始从O运动到B，负电荷所受电场力方向从0到B，场强方向与电场力方向相反，即场强方向由B指向A．负电荷从静止开始，必定做加速运动．由于电场线的分布情况未知，场强如何变化无法确定，电场力和加速度如何变化也无法确定，则电荷加速度可能越来越小，可能越来越大．故C正确，ABD错误．
故选：C
【点评】本题根据电荷的运动方向确定场强方向不难，容易产生的错误在于分析场强大小的变化来确定加速度的变化，条件不明时，考虑问题要全面．

2．图中实线表示电场中的三个等势面，各等势面的电势值如图中所示．把一个负电荷沿A→B→C移动，电荷在这三点所受的电场力为FA、FB、FC，电场力在AB段和BC段做的功为WAB和WBC，那么（　　）

A．FA＞FB＞FC，WAB=WBC B．FA＞FB＞FC，WAB＜WBC
C．FA=FB=FC，WAB=WBC D．FA＜FB＜FC，WAB＞WBC
【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】根据等势面的疏密得出电场的强弱，从而比较出电场力的大小，根据电场力做功与电势差的关系比较做功的大小．
【解答】解：等势面越密的地方场强越强，越疏的地方场强越弱，可知EA＞EB＞EC，则电荷所受的电场力FA＞FB＞FC．
因为AB和BC间的电势差相等，根据W=qU知，WAB=WBC．故A正确，B、C、D错误．
故选：A．
【点评】解决本题的关键知道等势面的疏密表示电场的强弱，以及知道电场力做功与电势差的关系，基础题．

3．关于磁感线的说法，下列正确的是（　　）
A．磁感线从磁体的N极出发，到磁体S极终止
B．磁感线可表示磁场的强弱和方向
C．电流在磁场中的受力方向，即为该点磁感线方向的切线方向
D．沿磁感线方向，磁感强度渐弱
【考点】磁感线及用磁感线描述磁场．
【分析】磁感线是描述磁场分布而假想的；磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向；磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极；
【解答】解：A、磁感线分布特点：在磁体外部磁感线从N极出发进入S极，在磁体内部从S极指向N极．故A错误．
B、磁感线的疏密表示磁场的强弱；其每一点的切线方向表示磁场方向；故B正确；
C、电流在磁场中受力方向与磁场方向相互垂直；故C错误；
D、磁感线方向表示磁场方向，但不能描述大小；只有磁感线的疏密才能描述强弱；故D错误；
故选：B．
【点评】本题考查了磁感线的引入的原因和特点、磁场的性质．由于磁场是看不见，摸不着的，为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念，它是假想出来的有方向的曲线，但可以描述磁场的性质．

4．关于洛伦兹力，以下说法中正确的是（　　）
A．电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用
B．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用
C．洛伦兹力的方向始终与电荷的运动方向垂直
D．让磁感线垂直穿入左手手心，四指对着电荷运动，则大姆指指向就是洛伦兹力方向
【考点】洛仑兹力；左手定则．
【分析】当电荷的运动方向与磁场不平行时，受到洛伦兹力，当电荷的运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力．根据左手定则判断洛伦兹力方向与电荷运动方向的关系．
【解答】解：A、电荷在磁场中不一定受到洛伦兹力，若电荷静止，不受洛伦兹力．故A错误．
B、运动的电荷速度方向若与磁场方向平行，则不受洛伦兹力．故B错误．
C、根据左手定则，四指方向应与正电荷运动方向相同，大拇指方向与洛伦兹力方向相同，所以洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直．故C正确，D错误．
故选C．
【点评】解决本题的关键知道洛伦兹力的特点，会根据左手定则判断洛伦兹力的方向．

5．一个带电粒子处于垂直于匀强磁场方向的平面内，在磁场力的作用下做圆周运动．要想确定带电粒子的电荷量与质量之比，则需知道（　　）
A．运动速度v和磁感应强度B B．轨道半径R和磁感应强度B
C．轨道半径R和运动速度v D．磁感应强度B和运动周期T
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．
【分析】带电粒子在磁场力的作用下做圆周运动洛伦兹力做为向心力，根据向心力的公式来分析比荷．
【解答】解：根据洛伦兹力做为向心力，可得，
qvB=m=mr，
所以比荷=，
所以要确定带电粒子的电荷量与质量之比，需要知道v，r和B．
根据T=可得，
比荷=，
所以要确定带电粒子的电荷量与质量之比，需要知道磁感应强度B和运动周期T，所以D正确．
故选D．
【点评】根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径周期公式可以快速的作出判断，所以掌握住结论有利于提高解题的速度．

6．如图所示，三个阻值相同的电阻接在电路中，已知三个电阻的额定功率均为10W，则AB间允许消耗的最大功率是（　　）

A．10W B．15W C．20W D．30W
【考点】电功、电功率；串联电路和并联电路．
【专题】恒定电流专题．
【分析】由电路图可知，两电阻并联后与第三个电阻并联；三电阻的阻值相同，额定功率相等，假设额定电流为I，则电路中的电流最大值为I，根据并联电路的特点求出两支路的电流，利用P=I2R求出三电阻的电功率，三电功率之和即为AB间允许消耗的最大功率．
【解答】解：由电路图可知，两电阻并联后与第三个电阻并联．
假设额定电流为I，则电路中的电流最大值为I，则P额=I2R=10W；
由于并联电路中各支路两端的电压相等，且三电阻的阻值相等，根据欧姆定律可知，通过两电阻的电流均为：
I′=
则AB间允许消耗的最大功率：
P总=I2R+（I′）2R+（I′）2R=I2R+（）2R+（）2R=P额=×10W=15W．
故选：B．
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清通过各电阻之间的电流关系和电功率公式的灵活选取是关键．

7．已知G表的内阻为100Ω，满偏电流为300μA，若用此表头改装成0.6A量程的电流表，则（　　）
A．串联一个199900Ω电阻 B．串联一个0.05Ω电阻
C．并联一个199900Ω电阻 D．并联一个0.05Ω电阻
【考点】把电流表改装成电压表．
【专题】实验题．
【分析】把电流表改装成大量程电流表，需要并联一个分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律可以求出并联电阻阻值．
【解答】解：把电流表改装成0.6A的电流表需要并联一个分流电阻，
分流电阻阻值：R==≈0.05Ω；则D正确，ABC错误
故选：D
【点评】本题考查了电流表的改装，知道电流表改装原理、应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题．

8．如图所示电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动片p向b端移动时，电压表和电流表的示数变化情况的是（　　）

A．电压表示数增大，电流表示数变小
B．电压表和电流表示数都增大
C．电压表和电流表示数都减小
D．电压表示数减小，电流表示数增大
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】当滑动变阻器的滑动片p向b端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，再由欧姆定律分析并联部分电压的变化，分析电流表示数的变化．
【解答】解：当滑动变阻器的滑动片p向b端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知总电流增大，路端电压减小，则电压表的读数变小．图中并联部分电路的电压减小，则电流表的读数变小．故C正确．
故选：C．
【点评】本题中R1也可直接作为内电阻处理，可直接由闭合电路欧姆定律得出并联部分的电压减小，流过R2的电流减小．

二、多项选择题：（本部分共有4个小题，每小题4分．在给出的每个小题里至少有两个选项是正确的，选不全的得两分，有选错或不答的得零分）
9．下列关于等势面的说法正确的是（　　）
A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功
B．等势面上各点的场强相等
C．孤立点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为圆心的一簇球面
D．匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面
【考点】等势面．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；等势面与电场线垂直，沿着等势面移动点电荷，电场力不做功．
【解答】解：A、等势面与电场线垂直，故沿着等势面移动点电荷，电场力与运动方向一直垂直，电场力不做功，故A错误；
B、电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面，等势面上各个点的场强大小情况要看具体的电场，故B错误；
C、等势面与电场线垂直，结合这个特点可以知道孤立点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为圆心的一簇球面，故C正确；
D、等势面与电场线垂直，结合这个特点可以知道匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面，故D正确；
故选：CD．
【点评】本题关键是要明确等势面的概念，同时要能根据电场线画出常见的几种等势面图．

10．如图所示，B金属板固定不动且带有一定量的负电荷，A金属板接地且带有一绝缘手柄，开始两板正对，有一定间距，为使B板电势升高，可将（　　）

A．A板向右靠近B B．A板向左远离B
C．A板向上平移一些 D．插一塑料介质板在A、B间
【考点】电容器的动态分析；电势能．
【专题】电容器专题．
【分析】电容器充电后电荷量不变，根据定义式和决定式联合分析能采取的措施．
【解答】解：A板接地，为使B板电势升高，应使两板间的电势差U变小，根据定义式C=知U=，极板的电荷量Q不变，要使U减小，必须使C增大，由电容决定式知AD正确．
故选：AD
【点评】本题考查了电容器的动态分析，难点在于B板电势为负，电势升高时，两板间的电势差增大．

11．若不计重力，则带电粒子可能做的运动是（　　）
A．在磁场中做匀速直线运动 B．在电场中做匀速直线运动
C．在磁场中做匀速圆周运动 D．在电场中做匀速圆周运动
【考点】带电粒子在混合场中的运动．
【专题】带电粒子在复合场中的运动专题．
【分析】带电粒子在磁场中可能受磁场力，也可能不受磁场，且洛伦兹力的方向与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小．电荷处于电场中一定受到电场力，做其做匀变速运动，可能直线，也可能曲线运动，可是平抛运动，也可是匀速圆周运动．
【解答】解：A、当带电粒子与磁场的方向平行时，不受洛伦兹力作用，因此做匀速直线运动，故A正确；
B、当带电粒子在电场中电场力与速度方向共线时做匀变速直线运动，当电场力与速度方向始终垂直时做匀速圆周运动．故B错误，D正确；
C、当带电粒子与磁场的方向垂直时，受洛伦兹力作用，使其做匀速圆周运动，故C正确；
故选：ACD．
【点评】正确理解匀变速运动、匀速圆周运动的定义和物体做曲线运动的条件，及考查电场力、洛伦兹力与速度方向的关系决定运动的性质．

12．如图所示电场中相邻的两个等势面间的电势差相等，且U2=0，一个带正电的运动质点通过等势面U3 时具有动能2.0×10﹣3J，运动到等势面U1时速度为零，除电场力外，质点不受其他力作用，下列说法正确的是（　　）

A．运动中带电质点保持总能量2.0×10﹣3J
B．质点通过等势面U2时，动能等于1.0×10﹣3J
C．质点处在等势面U1时，电势能等于2.0×10﹣3J
D．质点动能为1.2×10﹣3 J时，其电势能为﹣0.2×10﹣3 J
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势；电势能．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】根据动能定理求出从等势面U1到等势面U3 时电场力做功的大小，从而得出运动到等势面U2 时电场力做功的大小，得出此处的动能，结合电势能的大小得出运动的带电质点所具有的能量．
【解答】解：A、一个带正电的运动质点通过等势面U3 时具有动能2.0×10﹣3J，运动到等势面U1时速度为零，根据动能定理知从等势面U1到等势面U3 时电场力做功的大小为2.0×10﹣3J，则从等势面U1到等势面U2 时电场力做功做功的大小为1.0×10﹣3J，则等势面U2 处的动能为1.0×10﹣3J，电势能为零，则质点保持的总能量为1.0×10﹣3J．故A错误，B正确．
C、在等势面U1时的动能为零，总能量为1.0×10﹣3J，则电势能为1.0×10﹣3J．故C错误．
D、质点动能为1.2×10﹣3 J时，因为总能量为1.0×10﹣3J，则电势能为为﹣0.2×10﹣3J．故D正确．
故选：BD．
【点评】解决本题的关键知道质点具有的能量等于电势能和动能之和，知道相邻等势面间的电势差相等，电场力做功相等．

三、实验题
13．读数
（1）如图1，　3.44　mm
（2）如图2，　10.295　mm

【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．
【专题】实验题；定量思想；推理法；直线运动规律专题．
【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为3mm，游标尺上第22个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为22×0.02mm=0.44mm，所以最终读数为：3mm+0.44mm=3.44mm．
（2）螺旋测微器的固定刻度为10mm，可动刻度为29.5×0.01mm=0.295mm，所以最终读数为10mm+0.295mm=10.295mm．
故答案为：（1）3.44；（2）10.295
【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．

14．一电流表的量程标定不准确，某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程Im．
所用器材有：量程不准的电流表A1，内阻r1=10.0Ω，量程标称为5.0mA；标准电流表A2，内阻r2=45.0Ω，量程1.0mA；标准电阻R1，阻值10.0Ω；滑动变阻器R，总电阻为300.0Ω；电源E，电动势3.0V，内阻不计；保护电阻R2；开关S；导线．
回答下列问题：
（1）在图2所示的实物图上画出连线．

（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至　b　端．
（3）开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表A1满偏；若此时电流表A2的读数为I2，则A1的量程Im=　5.5I2　．
（4）若测量时，A1未调到满偏，两电流表的示数如图3所示，从图中读出A1的示数I1=　3.00mA　，A2的示数I2=　0.66mA　；由读出的数据计算得Im=　6.05mA　．（保留3位有效数字）
（5）写出一条提高测量准确度的建议：　多次测量取平均　．
【考点】串联电路和并联电路；欧姆定律．
【专题】实验题；压轴题．
【分析】（1）由电路图可画出实物图，注意电表及滑动变阻器的接法；
（2）由滑动变阻器的连接方式，注意开始时应让滑动变阻器接入阻值最大；
（3）由串并联电路的电流及电压规律可得出A1的最大量程；
（4）根据电流表的最小分度可读出指针所指的示数；
（5）根据实验中存在的误差可以提出合理化的建议．
【解答】解：（1）实物连线图如图所示：
（2）要求滑动变阻器闭合开关前应接入最大电阻，故滑片应滑到b处；
（3）由原理图可知，A2与R1串联后与A1并联，并联部分总电压U=I（r2+R1）=55I；
故电流表A1中的电流I1==5.5I2，此时电流表满偏，故量程为5.5I2；
（4）由表可读出I1=3.00mA，I2=0.66mA，由（3）的计算可知，此时I1应为5.5×0.660mA=3.63mA；
故可知：
=
解得：Im=6.05mA；
（5）实验中可以多次测量取平均值；或测量时，电流表指针偏转大于满刻度的．
故答案为；（1）如图所示；（2）b；（3）5.5I2； （4）3.00； 0.66mA； 6.05； （5）多次测量取平均值．

【点评】现在实验题的考查更注重了探究实验，在解题时注意通过审题找出实验中含有的信息，并能灵活应用所学过的物理规律求解．

四、计算题
15．空间中存在着如图所示的竖直方向的匀强电场．已知abcd为一矩形，ab=16cm，ad=30cm．从某实验装置中喷射出的带正电的微粒，质量m=1.0×10﹣22kg、带电量q=1.0×10﹣16C．微粒以垂直于电场方向的速度v0=1.5×104m/s，从ab正中间射入电场，最后从c点射出．不计微粒重力．求：（1）电场的大小和方向．
（2）a、c两点间的电压．

【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．
【专题】带电粒子在磁场中的运动专题．
【分析】粒子在电场中做类平抛运动，根据平抛运动规律求解出加速度大小然后求电场强度．
根据公式U=Ed求ac间的电势差．
【解答】解：粒子在电场中运动时间t==2x10﹣5s
竖直偏转位移Y=at2=d
a==4×108m/s2
粒子在电场中的加速度：F=ma=qE
E==4×102N/c 方向：竖直向下
a、c两端电势差
U=Ed=16×10﹣2×4×102=64v
答：（1）电场的大小4x102N/c，方向竖直向下．
（2）a、c两点间的电压为64V．
【点评】本题考查了带电粒子在电场中的偏转问题，通常用平抛运动规律求解．

16．如图所示，通电直导线ab的质量为m、长为L，水平放置在倾角为θ的光滑斜面上，通以图示方向的电流，电流为I，要求导线ab静止在斜面上．
（1）若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大？
（2）若要求磁感应强度最小，则磁感应强度的大小、方向如何？

【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；安培力．
【专题】共点力作用下物体平衡专题．
【分析】（1）将立体图转换为平面图，对导线进行受力分析，根据共点力力平衡求出安培力的大小，从而根据F=BIL求出磁感应强度的大小．
（2）导线所受重力恒定，支持力的方向不变，根据三角形定则求出安培力的最小值，从而得出磁感应强度的最小值．
【解答】解：（1）若磁场方向竖直向上，从a向b观察，导线受力情况如图甲所示．
由平衡条件得：
在水平方向上：F﹣FNsinθ=0
在竖直方向上：mg﹣FNcosθ=0
其中F=BIL，联立以上各式可解得：
B=．
答：磁感应强度为．
（2）若要求磁感应强度最小，则一方面应使磁场方向与通电导线垂直，另一方面应调整磁场方向使与重力、支持力合力相平衡的安培力最小．
如图乙所示，由力的矢量三角形讨论可知，当安培力方向与支持力垂直时，安培力最小，对应磁感应强度最小，设其值为Bmin，则：
BminIL=mgsinθ，Bmin=
根据左手定则判定知，该磁场方向垂直于斜面向上．
答：磁感应强度的最小值为．方向垂直于斜面向上．

【点评】解决本题的关键将立体图转换为平面图，运用共点力平衡求解力，以及会运用三角形定则求解力的最小值．

17．如图所示，一带电的小球从P点自由下落，P点距场区边界MN高为h，边界MN下方有方向竖直向下、电场场强为E的匀强电场，同时还有匀强磁场，小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后，恰能作匀速圆周运动，并从边界上的b点穿出，已知ab=L，求：
（1）该匀强磁场的磁感强度B的大小和方向；
（2）小球从P经a至b时，共需时间为多少？

【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动．
【专题】带电粒子在磁场中的运动专题．
【分析】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，则重力与电场力平衡，则由平衡关系可求得比荷；
由几何关系可得粒子做圆周运动的半径，由牛顿第二定律可求得磁感应强度的大小；
（2）粒子由P到a做自由落体运动，由自由落体规律可求得下落时间；由a到b粒子做圆周运动，由转过的角度可求得转动的时间．
【解答】解：（1）由机械能守恒可知：
mgh=mv2，解得：v=；
粒子在复合场中做匀速圆周运动，则重力和电场力平衡，洛仑兹力提供做圆周运动的向心力，
重力和电场力平衡，电场力方向向上，电场方向向下，则为负电荷mg=Eq，比荷=，
粒子由a到b运动半周，由其受力方向根据左手定则可知磁场方向为垂直纸面向外
由牛顿第二定律可知：qvB=m，
而由几何关系可知：L=2R
联立可得：B=；
（2）由p到a时，h=gt12，t1=，
复合场中，粒子恰转过了180°，则转动时间：t2=T=•==，
运动总时间：t=t1+t2=+；
答：（1）该匀强磁场的磁感强度B的大小为：，方向：垂直于纸面向外；
（2）小球从P经a至b时，共需时间为+．
【点评】粒子在复合场的运动要注意几种特殊的运动，如粒子做匀速直线运动，则受力平衡；粒子做圆周运动，则重力一定与电场力平衡，洛仑兹力充当向心力．

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

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