第Ⅰ卷 选择题(共60分)
一、选择题(本题包括10个小题，每小题6分，共60分。1到6题只有一个选项正确，7到10题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得4分，错选或不选的得0分)
1.一个物体在8N的合外力作用下，产生4m/s2的加速度，它受16N的合外力作用时的加速度是()
A. 1m/s2 B. 2m/s2 C. 4m/s2 D. 8m/s2
2.下列物理量中，属于矢量的是()
A. 重力 B. 动能 C. 质量 D. 时间
3.如图，正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个粒子(不计重力)以一定速度从AB边的中点M沿既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场，正好从AD边的中点N射出.若将磁感应强度B变为原来的2倍，其他条件不变，则这个粒子射出磁场的位置是()
A.A点 B.ND之间的某一点
C.CD之间的某一点 D.BC之间的某一点
4.医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的。使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直 ,如图所示。由于血液中的正负离子随血液一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中,两触点间的距离为3.0 mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160 V,磁感应强度的大小为0.040 T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为()
A.1.3 m/s,a正、b负B.2.7 m/s,a正、b负
C.1.3 m/s,a负、b正D.2.7 m/s,a负、b正
5.美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器,应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点,能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量,使人类在获得较高能量的带电粒子方面前进了一步。如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强大小恒定,且被限制在A、C板间,带电粒子从P0处静止释放,并沿电场线方向射入加速电场,经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,对于这种改进后的回旋加速器,下列说法正确的是()
A.带电粒子每运动一周被加速一次
B.P1P2=P2P3
C.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关
D.加速电场方向需要做周期性的变化
6.如图所示，为一圆形区域的匀强磁场，在O点处有一放射源，沿半径方向射出速率为v的不同带电粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从B点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力，则()
A.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷的比为3∶1
B.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷的比为3∶1
C.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间的比为2∶1
D.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间的比为1∶2
7.如左图所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从 t=0时刻起，棒上有如右图所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为Im,左图中I所示方向为电 流正方向。则金属棒()
A.一直向右移动
B.速度 随时间周期性变化
C.受到 的安培力随时间周期性变化
D.受到的安培力在一个周期内做正功
8.如图所示，虚线上方存在匀强磁场，磁感应强度为B;一群电子以不同速率v从边界上的P点以相同的方向射入磁场.其中某一速率v0的电子从Q点射出.已知电子入射方向与边界夹角为，则由以上条件可判断( )
A.该匀强磁场的方向是垂直纸面向里
B.所有电子在磁场中的轨迹相同
C.速率大于v0的电子在磁场中运动时间长
D.所有电子的速度方向都改变了2
9.如图所示,两金属板间有水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带正电、质量为m的小球垂直于电场和磁场方向从O点以速度v0飞入此区域,恰好能沿直线从P点飞出此区域。如果只将电场方向改为竖直向上,则小球做匀速圆周运动,加速度大小为a1,经时间t1从板间的右端a点飞出,a与P间的距离为y 1;如果同时撤去电场和磁场,小球加速度大小为a2,经时间t2从板间的右端b点以速度v飞出,b与P间的距离为y2。a、b两点在图中未标出,则一定有()[
A.v0
10.质谱仪是测带电粒子的质量和分析同位素的一种仪器,它的工作原理是带电粒子(不计重力)经同一电场加速后,垂直进入同一匀强磁场做圆周运动,然后利用相关规律计算出带电粒子质量,其工作原理如图所示,虚线为某粒子运动轨迹,由图可知()
A.此粒子带负电
B.下极板S2比上极板S1电势高
C.若只增大加速电压U的值,则半径r变大
D.若只增大入射粒子的质量,则半径r变大
第Ⅱ卷 (共40分)
二、实验题(本题5个小题，每道小题 2分，共10分)
11.某研究性学习小组欲用电压表V、电阻箱R、定值电阻R0、开关S和若干导线测定某电池组的电动势.
(1)在图甲中，根据图乙电路图用笔画线代替导线，将实物图连接成完整的.实验电路.
(2)闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表V相应示数U.该学习小组测出大量数据，分析筛选出如表所示的R、U数据，并计算相应的1R与1U的值.请用表中数据在图丙坐标纸上描点，并作出1U-1R图线.
R/16671.450.033.325.020.0
U/V7.75.44.5[来源: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)从图线中可求得待测电池组的电动势E=______V.
(4)根据该小组设计的实验电路，会存在系统误差，试分析测得的电动势比实际电动势偏________(填大或小).
(5)若要测该电池组的内阻，应知道定值电阻的阻值，用多用表测量该 定值电阻的表盘指针如图丁所示，欧姆挡位如图戊所示，则知定值电阻的阻值是________.
三、计算题。(其中12题14分，13题16分)
12. 如图所示，一质量为m的导体棒MN两端分别放在两个固定的光滑圆形导轨上，两导轨平行且间距为L，导轨处在竖直方向的匀强磁场中，当导体 棒中通一自右向左的电流I时，导体棒静止在与竖直方向成37角的导轨上，取sin 37=0.6，cos 37=0.8，求：
(1)磁场的磁感应强度B;
(2)每个圆导轨对导体棒的支持力大小FN.
13.如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在- m0的区域内有磁感应强度大小B=4.010-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x0的区域内有电场强度大小E=4 N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d=2 m。一质量m=6.410-27kg、电荷量q=-3.210-19C的带电粒子从P点以速度v=4104 m/s,沿与x轴正方向成=60角射入磁场,经磁场、电场偏转后,最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:
(1)带电粒子在磁场中运动时间。
(2)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标。
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