山东省济南外国语学校2018_2019学年高二物理上学期第二次12月月考试题2019021303147.doc

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1、1山东省济南外国语学校 2018-2019 学年高二物理上学期第二次（12月）月考试题（2018.12）考试时间 90 分钟 满分 100 分第卷（选择题，共 56 分）一、选择题（本题 16 小题，其中 1-12 题为单选每小题 3 分，13-16 题多项正确。全部选对的得 5 分，选不全的得 3 分，有错选或不选的得 0 分。 ）1. 关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ ）A. 磁感线总是从 N 极出发，止于极B. 通电导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零C. 磁感应强度为零的区域，在该区域中通过某个面的磁通量一定为零D. 磁场是真实存在的物质，磁感线也是客观存在的，反映

2、磁场的大小和方向2.如图所示，通电导线的电流方向和它周围产生的磁场磁感线的方向关系正确的是（ ） A. B. C. D.3. 如下图所示的均匀磁场中，已经标出了电流 I 和磁场 B 以及磁场对电流作用力 F 三者其方向，其中错误的是（ ）A. B. C. D. 4.人从高处跳到低处时，为了安全，都会屈膝落地，这样做是为了（ ） A.减小冲量 B.减小动量的变化量C.增长与地面的冲击时间，从而减小冲力 D.增大人对地面的压强，起到安全作用5. 在条形磁铁 S 极附近，用绝缘轻绳悬挂一轻质圆线圈，磁铁与圆线圈在同一平面内，当线圈中通有逆时针方向电流时，则线圈运动情况是（ ）A. 从上向下看，线圈顺

3、时针旋转，同时靠近 S 极B. 从上向下看，线圈顺时针旋转，同时远离 S 极C. 从上向下看，线圈逆时针旋转，同时靠近 S 极2D. 从上向下看，线圈逆时针旋转，同时远离 S 极6.如下图，两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流 I1和 I2 ， 如图所示。先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况（ ）A.相互吸引，电流大的加速度大 B.相互吸引，加速度大小相等C.相互排斥，电流大的加速度大 D.相互排斥，加速度大小相等7. 如图所示，一个带正电的粒子以一定速度进入匀强磁场中，匀强磁场的方向竖直向下，关于此时带电粒子所受的洛伦兹力的方向，下列说法正确的是（ ）A. 向左

4、 B. 向右 C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向外8如图所示，电子在电势差为 U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为 U2的两块平行金属板间的电场中，在能从平行金属板间射出的前提条件下， 能使电子的偏转角 的正切值增大到原来 2 倍的是A U 2不变，U 1变为原来的 2 倍 B U 1不变，U 2变为原来的 1C U 1不变，U 2变为原来的 2 倍 D U 1、U 2都变为原来的 2 倍9如图甲所示，平行金属板 A、 B 正对竖直放置， CD 为两板中线上的两点。 A、 B 板间不加电压时，一带电小球从 C 点无初速释放，经时间 T 到达 D 点，此时速度为 v0。在 A、 B

5、 两板间加上如图乙所示的交变电压， t=0 带电小球仍从 C 点无初速释放，小球运动过程中未接触极板，则 t=T 时，小球（ ）A 在 D 点上方 B 恰好到达 D 点 C 速度大于 v0 D 速度小于 v010. 图中 a、b、c、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示则正方形中心 O 点的磁场方向是( ) 3A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右11. 如图所示，在倾角为 的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为 L，质量为 m 的直导体棒在导体棒中的电流 I 垂直纸面向外时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应

6、强度 B 的大小和方向正确的是（ ）A. B=mg ，方向竖直向下 B. B=mg ，方向竖直向上C. B=mg ，方向垂直斜面向上 D. B=mg ，方向垂直斜面向下12. 如图，质量为 M 的小船在静止水面上以速率 v0向右匀速行驶，一质量为 m 的救生员站在船尾，相对小船静止若救生员以相对水面速率 v 水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为 （ ）A. v0+ v B. v0 v C. v0+ （v 0+v） D. v 0+ （v 0v）13. 如图所示，质量分别为 m 和 2m 的 A、B 两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A 靠紧竖直墙用水平力 F 将 B 向左压，使弹

7、簧被压缩一定长度，这时突然撤去 F，关于A、B 和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ）A. 撤去 F 后，系统动量守恒，机械能守恒B. 撤去 F 后，A 离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒C. 撤去 F 后，A 离开竖直墙后，系统动量守恒，机械能守恒D. 撤去 F 后，A 离开竖直墙后，系统动量不守恒，机械能不守恒14. 通有电流的导线 L1、L 2、L 3、L 4处在同一平面(纸面)内，放置方式及电流方向如图甲、乙所示，其中 L1、L 3是固定的，L 2、L 4可绕垂直纸面的中心轴 O 转动，则下列判定正确的是( )A. L2绕轴 O 按逆时针转动 B. L 2绕轴 O 按顺时针转

8、动C. L4绕轴 O 按逆时针转动 D. L 4绕轴 O 按顺时针转动415. 如图所示为一个质量为 m、带电荷量为+q 的圆环，放在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，将细杆置于磁感应强度为 B 的匀强磁场中现给圆环向右的初速度 v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度-时间图象可能是图中的（ ）A. B. C. D. 16. 如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成若静电分析器通道中心线的半径为 R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为 E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向外一质量为 m、电荷量为 q 的粒子从静止开始经

9、加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由 P 点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的 Q 点不计粒子重力下列说法正确的是（ ）A. 极板 M 比极板 N 电势高B. 加速电场的电压 U=ERC. 直径D. 若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷第卷（非选择题，共 44 分）二、计算题（共 44 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。 ）17.（8 分） 如图所示，人站在滑板 A 上，以 v0=3m/s 的速度沿光滑水平面向右运动当靠近前方的横杆时，人相对滑板竖直向上起跳越过

10、横杆，A 从横杆下方通过，与静止的滑板 B 发生碰撞并粘在一起，之后人落到 B 上，与滑板一起运动已知人、滑板 A 和滑板 B的质量分别为 m 人 =70kg、m A=10kg 和 mB=20kg，求：(1)A、B 碰撞后的共同速度大小；(2)人最终与滑板的共同速度的大小518.（10 分）如图所示的 xOy 坐标系中， y 轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直于 xOy 平面向外 Q1、 Q2两点的坐标分别为(0， L)、(0， L)，现有质量为 m、电量为 q 的粒子，在 P 点沿 PQ1方向进入 磁场， 30，不计粒子重力若粒子从点 Q1直接通过点 Q2，求

11、粒子初速度大小；19. （ 12 分）如图所示，一长为 10 cm 的金属棒 ab 用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为 0.1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘金属棒通过开关与电池相连.已知开关断开时两弹簧的伸长量为 0.5 cm；闭合开关，金属棒中电流大小为 6A，待系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了 0.3 cm.重力加速度大小取 10 m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量20. （14 分）如图质量为 m=110-6、带电荷量为 q=810-6的小球用长为 L=0.1m 的绝缘细线悬挂

12、于 O 点，处于垂直于纸面向外的磁感应强度为 B1的匀强磁场中将小球拉至悬线与竖直方向成 =60角，由静止释放，小球运动到最低点 A 时，悬线断开，小球对水平面的压力恰好为零小球沿光滑水平面向左运动进入正交的匀强电场和匀强磁场，磁感应6强度为 B2=1T，且做匀速直线运动求：(1)小球所带电荷的电性；(2)磁感应强度 B1为多大？(3)电场强度 E 等于多少？一、选择题： 一、选择题： 1. 关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ ）A. 磁感线总是从 N 极出发，止于极B. 通电导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零C. 磁感应强度为零的区域，在该区域中通过某个面的磁通量一定为零

13、D. 磁场是真实存在的物质，磁感线也是客观存在的，反映磁场的大小和方向【答案】C【解析】A、磁感线在磁体外部是从 N 极到 S 极，内部从 S 极到 N 极，故 A 错误；B、通电导线在某处不受磁场力作用，可能是电流的方向与磁场的方向平行，该处的磁感应强度不一定为零，故 B 错误；C、根据磁通量 可知，当磁感应强度 时，则磁通量 ，故选项 C 正确；D、磁场是一种看不见的特殊物质，磁感线是人们为了方便研究而假想出来的，不是真实存在的，故 D 错误。2.如图所示，通电导线的电流方向和它周围产生的磁场磁感线的方向关系正确的是（ ） A. B. 7C. D. 2.【答案】C 【解析】 【解答】解：由

14、右手螺旋定则可知 A 中磁感线方向在圆环内部向左，B 中磁感线的方向沿顺时针方向，C 正确，D 中磁感线方向在螺线管内部向右故选：C【分析】应用右手螺旋定则判断通电线圈、通电直导线和通电螺线管的磁感线方向3. 如下图所示的均匀磁场中，已经标出了电流 I 和磁场 B 以及磁场对电流作用力 F 三者其方向，其中错误的是（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】8左手定则适用于通电导线在磁场中受安培力方向判断，磁感线穿过手心，四指指向导线的电流方向，大拇指的方向代表安培力的方向。【详解】A、B、D、根据左手定则可知三图中电流、磁场、安培力方向均和左手定则中要求方向一致，故三选项均正确。

15、C、图中电流和磁场方向平行，不受安培力，故 C 错误。本题选错误的故选 C。【点睛】安培定则、左手定则、右手定则等应用容易混淆，因此平时要加强训练，熟练应用这几种定则进行有关物理量的判断4.人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这样做是为了（ ） A. 减小冲量 B. 减小动量的变化量C. 增长与地面的冲击时间，从而减小冲力 D. 增大人对地面的压强，起到安全作用4.【答案】C 【解析】 【解答】解：人在和地面接触时，人的速度减为零，由动量定理可知（Fmg）t=mv；而脚尖着地可以增加人着地的时间，由公式可知可以减小受到地面的冲击力；故选 C5. 在条形磁铁 S 极附近，用绝缘轻

16、绳悬挂一轻质圆线圈，磁铁与圆线圈在同一平面内，当线圈中通有逆时针方向电流时，则线圈运动情况是（ ）A. 从上向下看，线圈顺时针旋转，同时靠近 S 极B. 从上向下看，线圈顺时针旋转，同时远离 S 极C. 从上向下看，线圈逆时针旋转，同时靠近 S 极D. 从上向下看，线圈逆时针旋转，同时远离 S 极【答案】A【解析】由右手螺旋定则可知，线圈的外面为 N 极，里面为 S 极；因为异名磁极相互吸引，因此从上往下看，线圈做顺时针方向转动，同时靠近磁铁，故选项 A 正确，选项 BCD 错误。点睛：此题考查了右手定则和磁极间相互作用的应用，注意线圈产生的磁场与条形磁体产生的磁场很相似，可以利用右手定则判断

17、磁场的 N、S 极。6.如下图，两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流 I1和 I2 ， 如图所示。先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况（ ）9A. 相互吸引，电流大的加速度大 B. 相互吸引，加速度大小相等C. 相互排斥，电流大的加速度大 D. 相互排斥，加速度大小相等.【答案】B 【解析】 【分析】由结论“电流方向相同互相吸引，电流方向相反互相排斥” ，由此可知两个环形电流互相排斥，随着距离的越来越大，相互作用力越来越小，加速度越来越小，当两者相互作用力时刻大小相等，所以两个加速度大小总是相等，B 对；7. 如图所示，一个带正电的粒子以一定速度进入匀强磁场中，匀

18、强磁场的方向竖直向下，关于此时带电粒子所受的洛伦兹力的方向，下列说法正确的是（ ）A. 向左 B. 向右 C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向外【答案】C【解析】【详解】带正电的粒子向右运动，所以电流的方向就是向右的，磁场的方向是向下的，根据左手定则可知，受到的洛伦兹力的方向是垂直纸面向里，故 C 正确ABD 错误故选：C8如图所示，电子在电势差为 U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为 U2的两块平行金属板间的电场中，在能从平行金属板间射出的前提条件下，能使电子的偏转角的正切值增大到原来 2 倍的是A U 2不变，U 1变为原来的 2 倍 B U 1不变，U 2变为原来的C U 1

19、不变，U 2变为原来的 2 倍 D U 1、U 2都变为原来的 2 倍109如图甲所示，平行金属板 A、 B 正对竖直放置， CD 为两板中线上的两点。 A、 B 板间不加电压时，一带电小球从 C 点无初速释放，经时间 T 到达 D 点，此时速度为 v0。在 A、 B 两板间加上如图乙所示的交变电压， t=0 带电小球仍从 C 点无初速释放，小球运动过程中未接触极板，则 t=T 时，小球（ ）A 在 D 点上方B 恰好到达 D 点C 速度大于 v0D 速度小于 v010. 图中 a、b、c、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示则

20、正方形中心 O 点的磁场方向是( ) A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右11. 如图所示，在倾角为 的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为 L，质量为 m 的直导体棒在导体棒中的电流 I 垂直纸面向外时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度 B 的大小和方向正确的是（ ）A. B=mg ，方向竖直向下B. B=mg ，方向竖直向上C. B=mg ，方向垂直斜面向上D. B=mg ，方向垂直斜面向下11【答案】A【解析】外加匀强磁场的磁感应强度 B 的方向垂直斜面向下，则沿水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，安培力 F=mgtan，则磁感应强度大小 B ，故 A

21、 正确；外加匀强磁场的磁感应强度 B 的方向竖直向上，则水平向左的安培力、支持力与重力，三个力不可能处于平衡状态，故 B 错误；外加匀强磁场的磁感应强度 B 的方向垂直斜面向上，则沿斜面向下的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故 C 错误；外加匀强磁场的磁感应强度 B 的方向垂直斜面向下，则沿斜面向上的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，安培力 F=mgsin，则磁感应强度大小 B ，故 D 错误；故选 A点睛：此题关键是要搞清安培力的方向，要学会区分左手定则与右手定则，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感应电流的方向联系三力平衡知识解答.12. 如图，质量为 M 的小船在静止

22、水面上以速率 v0向右匀速行驶，一质量为 m 的救生员站在船尾，相对小船静止若救生员以相对水面速率 v 水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为 （ ）A. v0+ v B. v0 v C. v0+ （v 0+v）D. v0+ （v 0v）【答案】C【解析】以救生员和小船系统为研究对象，取向右为正，据动量守恒定律可得：，解得： 。故 C 项正确，ABD 三项错误。点睛：运用动量守恒处理一维问题时，要选择正方向，化矢量运算为代数运算。13. 如图所示，质量分别为 m 和 2m 的 A、B 两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A 靠紧竖直墙用水平力 F 将 B 向左压，使弹簧被压缩一定长

23、度，这时突然撤去 F，关于A、B 和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ）12A. 撤去 F 后，系统动量守恒，机械能守恒B. 撤去 F 后，A 离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒C. 撤去 F 后，A 离开竖直墙后，系统动量守恒，机械能守恒D. 撤去 F 后，A 离开竖直墙后，系统动量不守恒，机械能不守恒【答案】BC【解析】撤去 F 后，A 离开竖直墙前，竖直方向两物体的重力与水平面的支持力平衡，合力为零，而墙对 A 有向右的弹力，使系统的动量不守恒这个过程中，只有弹簧的弹力对 B 做功，系统的机械能守恒A 离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，则系统的动量守恒，只有

24、弹簧的弹力做功，机械能也守恒故 A 错误，B 正确撤去 F 后，A 离开竖直墙后，当两物体速度相同时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大设两物体相同速度为 v，A 离开墙时，B 的速度为 v0根据动量守恒和机械能守恒得:2mv0=3mv，E= 3mv2+EP又 ；联立得到，弹簧的弹性势能最大值为 故 D 错误，C 正确故选BC.14. 通有电流的导线 L1、L 2、L 3、L 4处在同一平面(纸面)内，放置方式及电流方向如图甲、乙所示，其中 L1、L 3是固定的，L 2、L 4可绕垂直纸面的中心轴 O 转动，则下列判定正确的是( )A. L2绕轴 O 按逆时针转动B. L2绕轴 O 按顺时针

25、转动C. L4绕轴 O 按逆时针转动D. L4绕轴 O 按顺时针转动【答案】AD【解析】由题意可知，L 1导线产生磁场方向，根据右手螺旋定则可知，上方的磁场方向垂13直纸面向外，离导线越远，磁场越弱，由左手定则可知，通电导线 L2，处于垂直纸面向外的磁场，且越靠近 L1，安培力越强，从而出现 L2绕轴 O 按逆时针方向转动故 A 正确，B错误；L3产生的磁场在其上面向外，下面向里，根据左手定则可知，L 4上部受安培力向右，下部受安培力向左，则 L4绕轴 O 按顺时针转动，选项 C 错误，D 正确；故选 AD.点睛：考查右手螺旋定则与左手定则的应用，注意区别左手定则与右手定则，同时知道离通电导线

26、越远的磁场越弱15. 如图所示为一个质量为 m、带电荷量为+q 的圆环，放在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，将细杆置于磁感应强度为 B 的匀强磁场中现给圆环向右的初速度 v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度-时间图象可能是图中的（ ）A. B. C. D. 【答案】ABD【解析】由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环受到竖直向下的重力、垂直细杆的弹力及向左的摩擦力，当 qvB=mg 时，小环做匀速运动，此时图象为 A，故 A 正确；当qvBmg 时，F N=mg-qvB 此时：F N=ma，所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以其 v-t 图象的斜率应该逐渐增大，故 B 正确

27、，C 错误当 qvBmg 时，F N=qvB-mg，此时：F N=ma，所以小环做加速度逐渐减小的减速运动，直到 qvB=mg 时，小环开始做匀速运动，故 D 正确；故选 ABD点睛：分析洛伦兹力要用动态思想进行分析，注意讨论各种情况，同时注意 v-t 图象斜率的物理应用，总之本题比较全面的考查了高中所学物理知识16. 如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成若静电分析器通道中心线的半径为 R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为 E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向外一质量为 m、电荷量为 q 的粒子从静止开始经加速电场

28、加速后沿中心线通过静电分析器，由 P 点垂直边14界进入磁分析器，最终打到胶片上的 Q 点不计粒子重力下列说法正确的是（ ）A. 极板 M 比极板 N 电势高B. 加速电场的电压 U=ERC. 直径D. 若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷【答案】AD【解析】解：A、由左手定则可知，粒子带正电，而粒子在 MN 间被加速，所以 M 点的电势高于 N 点，故 A 正确；B、根据电场力提供向心力，则有 ，又有电场力加速运动，则有 ，从而解得： ，故 B 错误；C、根据洛伦兹力提供向心力，则有： ，结合上式可知， ，若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同

29、一点说明运动的直径相同，由于磁场，电场与静电分析器的半径不变，则该群离子具有相同的比荷，故 C 错误，D 正确；故选 AD【点评】考查粒子在电场中加速与匀速圆周运动，及在磁场中做匀速圆周运动掌握电场力与洛伦兹力在各自场中应用，注意粒子在静电分析器中电场力不做功17. 如图所示，人站在滑板 A 上，以 v0=3m/s 的速度沿光滑水平面向右运动当靠近前方的横杆时，人相对滑板竖直向上起跳越过横杆，A 从横杆下方通过，与静止的滑板 B 发生碰撞并粘在一起，之后人落到 B 上，与滑板一起运动已知人、滑板 A 和滑板 B 的质量分别为 m 人 =70kg、m A=10kg 和 mB=20kg，求：15A

30、、B 碰撞后的共同速度大小；人最终与滑板的共同速度的大小【解析】【详解】 （1）人跳起后 A 与 B 碰撞前后动量守恒，设碰后 AB 的速度 v1，mAv0=mAv1+mBv1解得：v 1=1m/s （2）人下落与 AB 作用前后，水平方向动量守恒，设共同速度 v2，则m 人 v0+（m A+mB）v 1=（m 人 +mA+mB）v 2代入数据得：v 2=2.4m/s【点睛】解决该题关键要掌握系统动量守恒和能量守恒的应用，知道人跳起后 A 与 B 碰撞前后动量守恒；解题时注意正确选择研究系统并确定正方向18. 如图所示的 xOy 坐标系中， y 轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大

31、小为 B，方向垂直于 xOy 平面向外 Q1、 Q2两点的坐标分别为(0， L)、(0， L)，现有质量为 m、电量为 q 的粒子，在 P 点沿 PQ1方向进入磁场， 30，不计粒子重力(1)若粒子从点 Q1直接通过点 Q2，求粒子初速度大小；【答案】 （1） 【解析】(1)由题意画出粒子运动轨迹如图甲所示粒子在磁场中做圆周运动的半径大小为 R1，由几何关系得： R1cos30L 粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得： qv1B m 16解得 v1 19如图所示，一长为 10 cm 的金属棒 ab 用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为 0.1 T，方向垂直

32、于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘金属棒通过开关与电池相连.已知开关断开时两弹簧的伸长量为 0.5 cm；闭合开关，金属棒中电流大小为 6A，待系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm.重力加速度大小取 10 m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量图 68【解析】 依题意，开关闭合后，电流方向从 b 到 a，由左手定则可知，金属棒所受的安培力方向竖直向下开关断开时，两弹簧各自相对于其原长伸长了 l10.5 cm.由胡克定律和力的平衡条件得2k l1 mg 式中， m 为金属棒的质量， k 是弹簧的劲度系数， g 是重力加速度的大小开

33、关闭合后，金属棒所受安培力的大小为F IBL 式中， I 是回路电流， L 是金属棒的长度两弹簧各自再伸长了 l20.3 cm，由胡克定律和力的平衡条件得2k( l1 l2) mg F 由欧姆定律有E IR 式中， E 是电池的电动势， R 是电路总电阻联立式，并代入题给数据得m0.01 kg. 【答案】 安培力的方向竖直向下，金属棒的质量为 0.01 kg20. 如图质量为 m=110-6、带电荷量为 q=810-6的小球用长为 L=0.1m 的绝缘细线悬挂于O 点，处于垂直于纸面向外的磁感应强度为 B1的匀强磁场中将小球拉至悬线与竖直方向成 =60角，由静止释放，小球运动到最低点 A 时，

34、悬线断开，小球对水平面的压力恰17好为零小球沿光滑水平面向左运动进入正交的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B2=1T，且做匀速直线运动求：(1)小球所带电荷的电性；(2)磁感应强度 B1为多大？(3)电场强度 E 等于多少？【答案】 （1）正电（2）1.25T（3）0.25N/C【解析】 （1）由小球在磁场 B1 中小球与悬线断开后对水平面无压力可知，小球受到的洛仑磁力向上，故球带正电；（2）设小球在最低点的速度为 v mgL(1cos) qv B1 mg 由得：B 1 =1.25T(3) 由平衡条件得：qvB 2 Eqmg 所以点睛：本题考查了带电小球在磁场、复合场中的运动，分析清楚小球的运动过程是正确解题的关键，应用平衡条件、左手定则与机械能守恒定律可以解题；解题时要注意，洛伦兹力总是与小球的速度方向垂直，洛伦兹力不做功