【物理】宁夏固原市彭阳一中2014-2015学年高二（上）期末试卷

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2014-2015学年宁夏固原市彭阳一中高二（上）期末物理试卷　一、选择题：（每小题4分，共52分在每小题给出的四个选项中，有的是一个选项，有的是多个选项是符合题目要求的．全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的．得0分）1．下列关于发现电流的磁效应和电磁感应现象符合物理学史的物理学家是（　　）　A．奥斯特和法拉第B．法拉第和奥斯特　C．奥斯特和库仑D．麦克斯韦和法拉第　2．下列物理量中哪些与检验电荷无关（　　）　A．电场强度EB．电势φC．电势能EPD．电场力F　3．某平行板电容器的电容为C，带电量为Q，相距为d，今在板间中点放一个电量为q的点电荷，则它受到的电场力的大小为（　　）　A．B．C．D．　4．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹是图中虚线，由M运动到N，以下说法正确的是（　　）　A．粒子是正电荷　B．粒子在M点的加速度大于N点的加速度　C．粒子在M点的电势能小于N点的电势能　D．粒子在M点的动能大于N点的动能　22 5．某磁场磁感线如图，有一铜线圈自A处落至B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是（　　）　A．始终顺时针B．先顺时针再逆时针　C．始终逆时针D．先逆时针再顺时针　6．有一段导体电阻为20欧姆，通过的电流大小为2安培，在10s内产生的热量为（　　）　A．80JB．800JC．8000JD．400J　7．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路，则电路中的电流为（　　）　A．0.10AB．0.20AC．0.01AD．0.04A　8．如图所示的电路中，电源的电动势和内阻分别为E和r，当闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片时，下列说法正确的是（　　）　A．电流表的示数变大，电压表的示数变大　B．电流表的示数变大，电压表的示数变小　C．电流表的示数变小，电压表的示数变小　D．电流表的示数变小，电压表的示数变大　9．关于对楞次定律的理解，下面说法中正确的是（　　）　A．感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化　B．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同22 　C．感应电流的磁场方向，总是跟原磁砀方向相反　D．感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同，也可以相反　10．长0.1m的直导线在B=1T的匀强磁场中以10m/s的速度运动，导线产生的感应电动势（　　）　A．一定是1VB．可能是0.5VC．可能为零D．最大值为1V　11．如图，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当电键S接通一瞬间，两铜环的运动情况是（　　）　A．同时向两侧推开　B．同时向螺线管靠拢　C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断　D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断　12．关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（　　）　A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大　B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大　C．线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大　D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大　13．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（　　）　A．合上开关K接通电路时，A2始终比A1亮22 　B．合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮　C．断开开关K切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭　D．断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭　二、填空题：（每空2分，共20分．把正确答案填在横线上）14．真空中有一电场，在电场中的P点放一电荷量为4×10﹣9C的检验电荷，它受到的静电力为2×10﹣5N，则P点的场强为　　　　　　N/C．把检验电荷的电荷量减小为2×10﹣9C，则检验电荷所受到的静电力为　　　　　　N．如果把这个检验电荷取走，则P点的电场强度为　　　　　　N/C．　15．如图所示，金属细棒ab长为L，质量为m，用两根相同的轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中，弹簧的劲度系数为k，磁感应强度为B．棒ab中通有稳恒电流，棒处于平衡，并且弹簧的弹力恰好为零，则电流强度是　　　　　　，电流方向为　　　　　　．　16．如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m的金属棒ab，其电阻r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T．当用外力使棒ab以速度v=5m/s右移时，ab棒中产生的感应电动势E=　　　　　　V，通过ab棒的电流I=　　　　　　A，ab棒两端的电势差Uab=　　　　　　V，在电阻R上消耗的功率PR=　　　　　　W，在ab棒上消耗的发热功率P=　　　　　　W．　三、解答题（共3小题，满分28分）17．某电阻两端电压为16V，在30s内通过电阻横截面的电量为48C，此电阻为多大？30s内有多少个电子通过它的横截面？22 　18．电子以1.6×106m/s的速度沿着与磁场垂直的方向射入磁感应强度为2.0×10﹣4T的匀强磁场中．电子在磁场中做匀速圆周运动．（1.6×10﹣19C）求：（1）圆周运动的轨道半径（2）圆周运动的周期．　19．一个200匝，面积为20cm2的线圈放在磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，若磁感应强度在0.05s内有0.1T增加到0.5T，在此过程中，求（1）穿过线圈的磁通量的变化量（2）磁通量的平均变化率（3）线圈中传的平均感应电动势的大小．　　四、附加题：（每题10分，共20分）20．用30cm的细线将质量为4×10﹣3kg的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态．（g取10m/s2）（1）分析小球的带电性质；（2）求小球的带电量；（3）求细线的拉力．22 　21．图中左边有一对平行金属板，两板相距为d．电压为V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里．图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里．一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区城边界上的G点射出．已知弧所对应的圆心角为θ，不计重力．求（1）离子速度的大小；（2）离子的质量．　　22 2014-2015学年宁夏固原市彭阳一中高二（上）期末物理试卷参考答案与试题解析　一、选择题：（每小题4分，共52分在每小题给出的四个选项中，有的是一个选项，有的是多个选项是符合题目要求的．全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的．得0分）1．下列关于发现电流的磁效应和电磁感应现象符合物理学史的物理学家是（　　）　A．奥斯特和法拉第B．法拉第和奥斯特　C．奥斯特和库仑D．麦克斯韦和法拉第考点：物理学史．分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．解答：解：发现电流的磁效应和电磁感应现象符合物理学史的物理学家分别是奥斯特和法拉第，故A正确，BCD错误；故选：A．点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．　2．下列物理量中哪些与检验电荷无关（　　）　A．电场强度EB．电势φC．电势能EPD．电场力F考点：电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：本题考查了对电场中几个概念的理解情况，物理中有很多物理量是采用比值法定义的，要正确理解比值定义法的含义．解答：解：电场强度和电势分别从力和能量的角度来描述电场的，均是采用比值定义法定义的，它们的大小均与电量无关，由电场本身决定的，与检验电荷无关，而电势能EP和电场力F均与电荷有关，故CD错误，AB正确．22 故选AB．点评：对于物理中各个物理量要明确其确切含义，以及其定义式和决定式的不同，这要在学习中不断的总结和积累．　3．某平行板电容器的电容为C，带电量为Q，相距为d，今在板间中点放一个电量为q的点电荷，则它受到的电场力的大小为（　　）　A．B．C．D．考点：电容器的动态分析．专题：电容器专题．分析：由电容的定义式C=求出两极板间的电压，由板间电压与场强的关系式U=Ed求出板间场强，点电荷所受的电场力大小为F=qE．解答：解：由电容的定义式C=得，板间电压为U=．板间场强大小为E=．点电荷所受的电场力大小为F=qE，联立得到，F=．故选：C点评：本题考查对于电容、板间电压、场强等物理量之间关系的掌握情况．基础题．　4．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹是图中虚线，由M运动到N，以下说法正确的是（　　）　A．粒子是正电荷　B．粒子在M点的加速度大于N点的加速度　C．粒子在M点的电势能小于N点的电势能　D．粒子在M点的动能大于N点的动能22 考点：电场线．分析：电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功时，电势能减小，电场力做负功时，电势能增加．解答：解：A、带电粒子在电场中运动时，受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可知，此带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向上，所以此粒子为正电荷，故A正确；B、由电场线的分布可知，电场线在N点的时候较密，所以在N点的电场强，粒子在N点时受到的电场力大，所以在N点加速度大，故B错误；C、粒子带正电，从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，所以粒子的电势能要减小，即粒子在M点的电势能大于N点的电势能，故C错误；D、粒子带正电，从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，粒子的动能要增加，速度也就增大，即粒子在M点的动能小于N点的动能，故D错误；故选：A．点评：本题就是考查学生基础知识的掌握，加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．　5．某磁场磁感线如图，有一铜线圈自A处落至B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是（　　）　A．始终顺时针B．先顺时针再逆时针　C．始终逆时针D．先逆时针再顺时针考点：楞次定律；磁感线及用磁感线描述磁场．专题：电磁感应与电路结合．分析：楞次定律的内容是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．根据楞次定律判断感应电流的方向．22 解答：解：在下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量先增大后减小，A处落到中间处，穿过线圈的磁通量增大，产生感应电流磁场方向向下，所以感应电流的方向为顺时针．中间处落到B处，穿过线圈的磁通量减小，产生感应电流磁场方向向上，所以感应电流的方向为逆时针．故选：B．点评：解决本题的关键掌握楞次定律的内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．　6．有一段导体电阻为20欧姆，通过的电流大小为2安培，在10s内产生的热量为（　　）　A．80JB．800JC．8000JD．400J考点：焦耳定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：已知电流和电阻，根据焦耳定律即可求解产生的热量．解答：解：据焦耳定律得：Q=I2Rt=22×20×10J=800J；故选：B．点评：本题比较简单，但此类问题易给出不同的单位；故在解题时要注意单位的换算，牢记焦耳定律并能准确应用．　7．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路，则电路中的电流为（　　）　A．0.10AB．0.20AC．0.01AD．0.04A考点：闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：由电池板的开路电路等于电池的电动势，求出电动势，由短路电流求出电源的内阻．再根据欧姆定律求出电流．22 解答：解：电源没有接入外电路时，路端电压值等于电动势，则知电池板的电动势E=800mV=0.8V由闭合电路欧姆定律得：短路电流I短=则得电源内阻：r==Ω=20Ω则该电池板与60Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流为：I==A=0.01A故选：C．点评：对于电动势的概念要理解：电动势等于外电压和内电压之和，当外电路开路时，内电压为零，开路电路等于电源的电动势．　8．如图所示的电路中，电源的电动势和内阻分别为E和r，当闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片时，下列说法正确的是（　　）　A．电流表的示数变大，电压表的示数变大　B．电流表的示数变大，电压表的示数变小　C．电流表的示数变小，电压表的示数变小　D．电流表的示数变小，电压表的示数变大考点：闭合电路的欧姆定律．专题：压轴题；恒定电流专题．分析：滑动变阻器滑片P向左移动时，变阻器在路电阻增大，由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化，判断路端电压的变化，即可判断两电表读数的变化．解答：解：滑动变阻器滑片P向左移动时，变阻器在路电阻增大，由闭合电路欧姆定律得知，电路中电流减小，电源的内电压减小，路端电压则增大，故电流表的示数变小，电压表的示数变大．故D正确，ABC错误．22 故选D．点评：本题是简单的电路动态分析问题，关键要分析出变阻器接入电路的电阻变化，即可根据闭合电路欧姆定律分析两电表读数的变化．　9．关于对楞次定律的理解，下面说法中正确的是（　　）　A．感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化　B．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同　C．感应电流的磁场方向，总是跟原磁砀方向相反　D．感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同，也可以相反考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同．解答：解：A、感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化．故A正确．B、C、D、感应电流的磁场方向阻碍原磁场磁通量的变化，方向可能与原磁场方向相同，可能相反．故B、C错误，D正确．故选：AD．点评：解决本题的关键掌握楞次定律的内容，知道感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．　10．长0.1m的直导线在B=1T的匀强磁场中以10m/s的速度运动，导线产生的感应电动势（　　）　A．一定是1VB．可能是0.5VC．可能为零D．最大值为1V考点：导体切割磁感线时的感应电动势．分析：导体切割磁感线产生的电动势与B、L、V及B与V的夹角有关，即E=BLVsinθ．解答：解：当B与v的夹角不同则产生的电动势不同，由E=BLVsinθ可知，电动势E最大为1V，最小为0V；22 故A错误，BCD正确；故选BCD．点评：很多同学在此处易产生思维定势，只记住了E=BLv而忽视了夹角的存在，注意当B与v相互平行时，电路中的电动势为零；要注意体会切割的含义．　11．如图，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当电键S接通一瞬间，两铜环的运动情况是（　　）　A．同时向两侧推开　B．同时向螺线管靠拢　C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断　D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断考点：楞次定律．专题：电磁感应中的力学问题．分析：当电键S接通瞬间，小铜环中磁通量从无到有增加，产生感应电流，铜环受到安培力将发生运动，根据楞次定律判断两环的运动方向．解答：解：当电键S接通瞬间，小铜环中磁通量从无到有增加，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，则两环将向两侧运动．故A正确．故选A．点评：本题考查运用楞次定律判断电磁感应现象中导体运动方向问题的能力．本题也可以按因果关系，按部就班的分析两环受到的安培力方向判断．　12．关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（　　）　A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大　B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大　C．线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大22 　D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大考点：法拉第电磁感应定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：对法拉第电磁感应定律的理解E=n，注意区分磁通量、磁通量的变化和磁通量的变化率．解答：解：根据法拉第电磁感应定律E=n得感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比．A、磁通量变化越大，则不知磁通量的变化时间，故，不一定越大，故A错误；B、磁通量越大，是Φ大，但△Φ及，则不一定大，故B错误；C、虽然磁感应强度越强的磁场中，但可能是定值，产生的感应电动势可能不变，故C错误；D、磁通量变化的快慢用，表示磁通量变化得快，则，比值就大，根据法拉第电磁感应定律有产生的感应电动势就越大，故正确D．故选：D．点评：磁通量Φ=BS，磁通量的变化△Φ=Φ2﹣Φ1，磁通量的变化率是磁通量的变化和所用时间的比值，法拉第电磁感应定律告诉我们感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比．正确理解磁通量、磁通量的变化和磁通量的变化率是解决本题的关键．　13．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（　　）　A．合上开关K接通电路时，A2始终比A1亮　B．合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮　C．断开开关K切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭22 　D．断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭考点：自感现象和自感系数．分析：电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小．解答：解：A、合上开关K接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮．故A错误，B正确；C、断开开关K切断电路时，线圈对电流的减小有阻碍作用相当于电源，与A1和A2串联，所以两灯泡一起过一会儿熄灭．故C错误，D正确．故选：BD点评：解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小．　二、填空题：（每空2分，共20分．把正确答案填在横线上）14．真空中有一电场，在电场中的P点放一电荷量为4×10﹣9C的检验电荷，它受到的静电力为2×10﹣5N，则P点的场强为　5000　N/C．把检验电荷的电荷量减小为2×10﹣9C，则检验电荷所受到的静电力为　1×10﹣5　N．如果把这个检验电荷取走，则P点的电场强度为　5000　N/C．考点：电场强度．分析：已知检验电荷所受的电场力和电荷量，由场强的定义式E=，即可求解P点的场强．由E=变形求解电场力．电场强度由电场本身决定，与检验电荷无关．解答：解：由题意：检验电荷的电荷量q=4×10﹣9C，所受的静电力F=2×10﹣5N，则P点的场强为：E==N/C=5000N/C．把检验电荷的电荷量减小为2×10﹣9C，该点的场强不变，则检验电荷所受到的静电力为：F′=q′E=2×10﹣9×5000N=1×10﹣5N22 电场强度反映电场本身的强弱和方向，由电场本身决定，与检验电荷无关，所以如果把这个检验电荷取走，则P点的电场强度不变，仍为5000N/C．故答案为：5000；1×10﹣5；5000点评：电场强度的定义式E=，是电场这一章最重要的公式之一，要掌握其定义的方法：比值法定义，知道E与F、q无关，仅由电场本身决定这些特性．　15．如图所示，金属细棒ab长为L，质量为m，用两根相同的轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中，弹簧的劲度系数为k，磁感应强度为B．棒ab中通有稳恒电流，棒处于平衡，并且弹簧的弹力恰好为零，则电流强度是　　，电流方向为　由a到b　．考点：安培力．分析：金属棒在磁场中受到重力、安培力，二力平衡，即可求解安培力的大小，然后由安培力公式求电流大小解答：解：金属棒在磁场中受到重力、安培力，二力平衡，则安培力大小为F=mg即BIL=mg，得：I=，由左手定则判断电流方向由a到b故答案为：，由a到b点评：考查安培力与重力间处于平衡状态的问题、安培力公式，同时注意左手定则的应用．　16．如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m的金属棒ab，其电阻r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T．当用外力使棒ab以速度v=5m/s右移时，ab棒中产生的感应电动势E=　0.2　V，通过ab棒的电流I=　0.4　A，ab棒两端的电势差Uab=　0.16　V，在电阻R上消耗的功率PR=　0.064　W，在ab棒上消耗的发热功率P=　0.016　W．22 考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．专题：电磁感应——功能问题．分析：棒向右运动垂直切割磁感线，根据公式E=BLv求出感应电动势ε，根据欧姆定律求解通过ab棒的电流I．ab棒两端的电势差等于R两端的电压，由欧姆定律求解；电阻R上消耗的功率PR=I2R；ab棒上消耗的发热功率Pr=I2r．解答：解；ab棒中产生的感应电动势E=BLv=0.1×0.4×5V=0.2V通过ab棒的电流I==A=0.4Aab棒两端的电势差Uab=IR=0.4×0.4V=0.16V电阻R上消耗的功率PR=I2R=0.42×0.4W=0.064W；ab棒上消耗的发热功率Pr=I2r=0.42×0.1W=0.016W；故答案为：0.2，0.4，0.16，0.064，0.016点评：本题关键要掌握感应电动势公式E=BLv、欧姆定律、功率公式等等电磁感应基本知识，即可正确解题．求ab间电势差时要注意，金属棒是电源，ab间电势差是路端电压，不是感应电动势，也不是内电压．　三、解答题（共3小题，满分28分）17．某电阻两端电压为16V，在30s内通过电阻横截面的电量为48C，此电阻为多大？30s内有多少个电子通过它的横截面？考点：电流、电压概念．分析：根据电流的定义式I=可求通过导体的电流；根据欧姆定律可以求出电阻，根据n=可以求出30s内通过它的横截面积的自由电子的个数．解答：解：根据I=得：通过导体的电流I=A=1.6A根据欧姆定律得：R==Ω=10Ω22 一个电子的电荷量为E=1.6×10﹣19C所以n===3×1020个答：此电阻为10Ω．30s内有3×1020个电子通过它的横截面．点评：本题考查电流、电量、电阻的计算，关键掌握电流的定义式和欧姆定律公式，并能灵活运用．　18．电子以1.6×106m/s的速度沿着与磁场垂直的方向射入磁感应强度为2.0×10﹣4T的匀强磁场中．电子在磁场中做匀速圆周运动．（1.6×10﹣19C）求：（1）圆周运动的轨道半径（2）圆周运动的周期．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力求出半径公式和周期公式，带入数据即可求出电子做匀速圆周运动的轨道半径和周期．解答：解：（1）根据qvB=得，=0.0455m（2）由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式有：T==1.8×10﹣7s．答：（1）圆周运动的轨道半径为0.0455m；（2）圆周运动的周期为1.8×10﹣7s点评：解决本题的关键掌握带电粒子在磁场中运动的半径公式和周期公式，并能灵活运用，基础题．　19．一个200匝，面积为20cm2的线圈放在磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，若磁感应强度在0.05s内有0.1T增加到0.5T，在此过程中，求（1）穿过线圈的磁通量的变化量22 （2）磁通量的平均变化率（3）线圈中传的平均感应电动势的大小．考点：法拉第电磁感应定律．专题：交流电专题．分析：（1）末状态的磁通量与初状态的磁通量之差是磁通量的变化量．（2）磁通量变化量与时间的比值是磁通量的变化率．（3）由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势．解答：解：（1）穿过线圈的磁通量的变化量：△Φ=Φ2﹣Φ1=S•△B=0.2×（0.5﹣0.1）=0.08Wb；（2）磁通量的平均变化率：==1.6Wb/s；（3）由拉第电磁感应定律得，感应电动势：E=n=200×1.6=320V；答：（1）穿过线圈的磁通量的变化量是0.08Wb．（2）磁通量的平均变化率是1.6Wb/s．（3）线圈中的感应电动势的大小是320V．点评：感应电动势的大小与磁通量的变化率有关，而与磁通量变化及磁通量没有关系．根据法拉第电磁感应定律求的则是平均感应电动势．　四、附加题：（每题10分，共20分）20．用30cm的细线将质量为4×10﹣3kg的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态．（g取10m/s2）（1）分析小球的带电性质；（2）求小球的带电量；（3）求细线的拉力．22 考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系．专题：电场力与电势的性质专题．分析：对小球受力分析，根据共点力平衡得出电场力的方向和大小，以及细线拉力的大小，从而根据电场强度的定义式求出小球的电荷量．解答：解：（1）小球受重力、拉力和电场力处于平衡，受力示意图如图所示，电场力的方向水平向右，与场强方向相同，所以小球带正电．（2）根据共点力平衡可知电场力为：F=qE=mgtan37°解得：q==C=3×10﹣6C．（3）根据共点力平衡得，细线的拉力为：T==N=0.05N．答：（1）小球的带正电；（2）小球的带电量为3×10﹣6C；（3）细线的拉力0.05N．点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解．　21．图中左边有一对平行金属板，两板相距为d．电压为V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里．图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里．一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区城边界上的G点射出．已知弧所对应的圆心角为θ，不计重力．求（1）离子速度的大小；（2）离子的质量．22 考点：带电粒子在混合场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在匀强磁场中的运动．专题：压轴题．分析：（1）对离子进行受力分析受到洛伦兹力和电场力作用，且二力平衡；结合匀强电场的场强与电势差的关系式，可求出离子在电场中的运动速度．（2）根据题意画出离子在磁场中运动的轨迹草图，充分利用几何关系，结合离子在磁场中的运动半径公式，即可求出离子的质量．解答：解：（1）由题设知，离子在平行金属板之间做匀速直线运动，将受到的向上的洛伦兹力和向下的电场力，由题意知二力平衡，有：qvB0=qE0…①式中，v是离子运动速度的大小．E0是平行金属板之间的匀强电场的强度，有：…②①②两式联立得：v=…③（2）在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有：qvB=…④式中，m和r分别是离子的质量和它做圆周运动的半径．由题设，离子从磁场边界上的点G穿出，离子运动的圆周的圆心O'必在过E点垂直于EF的直线上，且在EG的垂直一平分线上（见图）．由几何关系有：r=Rtanα…⑤22 式中，α是OO'与直径EF的夹角，由几何关系得：2α+θ=π…⑥联立③④⑤⑥式得，离子的质量为：答：（1）离子速度的大小为．（2）离子的质量．点评：该题考查了带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，在混合场中要注意对离子的受力分析；在磁场中要掌握住轨道半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，半径和偏转角的几何关系就比较明显了．　22