§X3.6洛仑兹力的应用

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1、X3.6洛仑兹力的应用 【学习目标】 掌握洛仑兹力的实际应用，学会提炼物理模型【自主学习】1、在图中虚线所围的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未发生偏转，设重力可以忽略不计，则在此区域中E和B的方向可能是（ ） A、E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同B、E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反C、E竖直向上，B垂直纸面向外D、E竖直向上，B垂直纸面向里2、如图所示，一束正离子从S点沿水平方向射出，在没有电、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标原点O。若同时加上电场和磁场后，正离子束最后打在荧光屏上坐标系的系III象限中，则所加电

2、场E和磁场B的方向可以是（不计重力和其他力）（ ） A、E向上，B向上B、E向下，B向下C、E向上，B向下D、E向下，B向上3、质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。电荷电量相同质量有微小差别的带电粒子，经过相同的加速电压加速后，垂直进入同一匀强磁场，它们在匀强磁场中做匀速圆周运动，由qU=mv2和r=求得：r= ，因此，根据带电粒子在磁场中做圆周运动的半径大小，就可判断带电粒子质量的大小，如果测出半径且已知电量，就可求出带电粒子的质量。4、（1）回旋加速器是用来获得高能粒子的实验设备，其核心部分是两个D形金属扁盒，两D形盒的直径相对且留有一个窄缝，D形盒装在 容器中，整个装置放在

3、巨大的电磁铁两极间，磁场方向 于D形盒的底面。两D形盒分别接在高频交流电源的两极上，且高频交流电的 与带电粒子在D型盒中的 相同，带电粒子就可不断地被加速。（2）回旋加速器中磁场起什么作用？（3）回旋加速器使粒子获得的最大能量是多少？最大能量与加速电压的高低有何关系？（4）回旋加速器能否无限制地给带电粒子加速？【典型例题】1、粒子速度选择器怎样选择粒子的速度？例：如图所示，a、b是位于真空中的平行金属板，a板带正电，b板带负电，两板间的电场为匀强电场，场强为E。同时在两板之间的空间中加匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B。一束电子以大小为v0的速度从左边S处沿图中虚线方向入射，虚线

4、平行于两板，要想使电子在两板间能沿虚线运动，则v0、E、B之间的关系应该是（ ） A、B、C、D、2、质谱仪怎样测量带电粒子的质量？例：如图所示，质谱仪主要是用来研究同位素（即原子序数相同原子质量不同的元素）的仪器，正离子源产生带电量为q的正离子，经S1、S2两金属板间的电压U加速后，进入粒子速度选择器P1、P2之间，P1、P2之间有场强为E的匀强电场和与之正交的磁感应强度为B1的匀强磁场，通过速度选择器的粒子经S1细孔射入磁感应强度为B2的匀强磁场沿一半圆轨迹运动，射到照相底片M上，使底片感光，若该粒子质量为m，底片感光处距细孔S3的距离为x，试证明m=qB1B2x/2E。3、正电子发射计算

5、机断层（PET）是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段。（1）PET在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂。氮13是由小Sd高频电源导向板B型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的，反应中同时还产生另一个粒子，试写出该核反应方程。（2）PET所用回旋加速器示意如图，其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R，两盒间距为d，在左侧D形盒圆心处放有粒子源S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示。质子质量为m，电荷量为q。设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计，质子在加速器中运动的总时间为t（其中已略去了质子在加速电场中的运动时间），质子在电

6、场中的加速次数与磁场中回旋半周的次数相同，加速质子时的电压大小可视为不变。求此加速器所需的高频电源频率f和加速电压U。（3）试推证当Rd时，质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计（质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）。4、磁流体发电机的电动势是多少？例：沿水平方向放置的平行金属板的间距为d，两板之间是磁感应强度为B的匀强磁场，如图所示，一束在高温下电离的气体（等离子体），以v射入磁场区，在两板上会聚集电荷出现电势差，求：（1）M、N两板各聚集何种电荷？（2）M、N两板间电势差可达多大？5、电磁流量计怎样测液体的流量？例：如图所示为一电磁流量计的示意图，截面为正方形的非磁

7、性管，其每边长为d，内有导电液体流动，在垂直液体流动方向加一指向纸里的匀强磁场，磁感应强度为B。现测得液体a、b两点间的电势差为U，求管内导电流体的流量Q。6、霍尔效应是怎样产生的？例：如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中。当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U=K。式中的比例系数K称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场。横向电场对电子施加一洛伦兹力方向

8、相反的静电力。当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e，回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势 下侧面A的电势（填“高于”“低于”或“等于”）；（2）电子所受的洛伦兹力的大小为 ；（3）当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为 ；（4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数为K=，其中n代表导体板单位体积中电子的个数。【针对训练】1、带电粒子速度选择器（质谱仪）图所示的是一种质谱仪的示意图，其中MN板的左方是带电粒子的速度选择器，选择器内有正交的匀强磁场B和匀

9、强电场E，一束有不同速率的正离子水平地由小孔进入场区。（1）速度选择部分：路径不发生偏转的离子的条件是 ，即 。能通过速度选择器的带电粒子必须是速度为该值的粒子，与它 和 、 均无关。（2）质谱仪部分：经过速度选择器后的相同速率的不同离子在右侧的偏转磁场中做匀速圆周运动，不同比荷的离子 不同。P位置为照相底片记录 。2、一种测量血管中血流速度仪器的原理如图所示，在动脉血管左右两侧加有匀强磁场，上下两侧安装电极并连接电压表，设血管直径是2.0mm，磁场的磁感应强度为0.080T，电压表测出的电压为0.10mV，则血流速度大小为 m/s。（取两位有效数字）。3、电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（

10、如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方体的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为，不计电流表的内阻，则可求得流量为（ ） A、B、C、D、4、串列加速器是用来产生高能离子的装置，图中虚线框内为其主体的原理示意图，其

11、中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）。现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子，而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动。已知碳离子的质量m=2.010-26kg，U=7.5105V，B=0.5T，n=2，基元电荷e=1.610-19C，求R。5、如图所示为实验用磁流体发电机原理图，两板间距d=20cm，磁场的磁感应强度B=5T，若接入额定功率P=100W的灯，正好正常发光，且灯泡正常发光时电阻R=100，

12、不计发电机内阻，求：（1）等离子体的流速是多大？（2）若等离子体均为一价离子，每秒钟有多少个什么性质的离子打在下极板上？【能力训练】1、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。若静电分析器通道的半径为R，均匀辐向电场的场强为E，磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。问：（1）为了使位于A处电量为q、质量为m的离子，从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？（2）离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q点，该点距入射点P多远？若有一群离子从静止开始通过该质谱仪后落在同一点Q，则该群离子有什么共同点？2、正负电子

13、对撞机的最后部分的简化示意图如图甲所示（俯视图），位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管道是正、负电子做圆运动的“容器”，经过加速器加速后的正、负电子被分别引入该管道时，具有相等的速率v，它们沿管道向相反的方向运动。在管道内控制它们转弯的是一系列圆形电磁铁，即图中的A1、A2、A3AN，共N个，均匀分布在整个圆环内（图中只示意性地用细实线画出几个，其余的用细虚线表示），每个电磁铁内的磁场都为匀强磁场，并且磁感应强度都相同，方向竖直向下，磁场区域的直径为d。改变电磁铁内电流的大小，就可改变磁场的磁感应强度，从而改变电子偏转的角度。经过精确调整，实现电子在环形管道中沿图乙为粗实线所示的轨迹运动，这

14、时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在电磁铁的同一条直径的两端。这就为进一步实现正、负电子的相对撞做好了准备。（1）试确定正、负电子在管道内各是沿什么方向旋转的。（2）已知正、负电子的质量都是m，所带电荷都是元电荷e，重力不计。试求电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B的大小。3、如图所示为质谱仪的示意图。速度选择器部分的匀强电场场强E=1.2105V/m，匀强磁场的磁感强度为B1=0.6T。偏转分离器的磁感强度为B2=0.8T。求：（1）能通过速度选择器的粒子速度多大？（2）质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d为多少？4、如右图所示为一种可用于测量电子电荷量e与质量m比值e/

15、m的阴极射线管，管内处于真空状态，图中L是灯丝，当接上电源时可发出电子，A是中央有小圆孔的金属板，当L和A间加上电压时（其电压值比灯丝电压大很多），电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S上的O点，发出荧光。P1、P2为两块平行于虚直线的金属板，已知两板间距为d，在虚线所示的圆形区域内可施加一匀强磁场，已知其磁感强度为B，方向垂直纸面向外。a、b1、b2、c1、c2都是固定在管壳上的金属引线。E1、E2、E3是三个电压可调并可读出其电压值的直流电源。（1）试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线。（2）导出计算e/m的表达式。要求用应测物理量及题给已知量表示。5、20世纪40年

16、代，我国物理学家朱洪元先生提出，电子在匀强磁场中做匀速圆周运动时会发出“同步辐射光”，辐射光的频率是电子做匀速圆周运动频率的k倍。大量实验证明朱洪元先生的上述理论是正确的。并准确测定了k的数值。近几年来同步辐射光已被应用于大规模集成电路的光刻工艺中。若电子在某匀强磁场中做匀速圆周运动时产生的同步辐射光的频率为f，电子质量为m、电量为e。不计电子发出同步辐射光时所损失的能量及对其运动速率和轨道的影响。（1）写出电子做匀速圆周运动的周期T与同步辐射光的频率f之间的关系式： （2）求此匀强磁场的磁感应强度B的大小。（3）若电子做匀速圆周运动的半径为R，求电子运动的速率。6、设金属条左侧有一个方向垂直

17、纸面向里、磁感应强度为B且面积足够大的匀强磁场。涂有荧光材料的金属小球P（半径忽略不计）置于金属条的正上方，与A点相距为L，如图所示。当强光束照射到A点时发生光电效应，小球P由于受到光电子的冲击而发出荧光。在纸面内若有一个与金属条成角射出的荷质比为的光电子恰能击中小球P，则该光电子的速率v应为多大？7、电视机显象管如图1的工作原理的示意图如图所示，阴极K发射的电子束（初速度可视为零）经高压加速电压U加速后正对圆心进入磁感应强度为B，半径为r的圆形匀强磁场区，偏转后打在荧光屏P上。若电子的荷质比为k，那么电子通过圆形磁场区过程的偏转角是多少？8、质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器

18、，它的构造原理如图所示，离子源S产生质量为m、电量为q的正离子，设粒子产生时速度很小，可忽略不计，离子经电压U加速后从缝隙S1垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿圆弧经过半个圆周的运动达到照相底片P上而被记录下来，测量它在P上的位置距S1处的距离为y，试导出离子质量m与y值之间的函数关系。9、我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空，用于探测宇宙中的反物质和暗物质（即由“反粒子”构成的物质）。“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和电量。但电荷符号相反，例如氚核的反粒子。设磁谱仪核心部分截面区域是半径为r的圆形匀强磁场，P为入射窗口，各粒子从P射入速度相同，均沿直径方向，P、

19、a、b、c、d、e为圆周上等分点，如图所示，如果反质子射入后打在a点，那么反氚核粒子射入，将打在何处，其偏转角多大。10、1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力性质时，发现了一种前所未知的电磁效应：若将通电导体置于磁场中，磁感应强度B垂直于电流I方向，如图所示，则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向是势差UH、称其为霍尔电势差。根据这一效应，在测出霍尔电势差UH、导体宽度d、厚度b、电流I及该导体的霍尔系数H（H=1/nq，其中n为单位体积内载流子即定向移动的电荷的数目，q为载流子的电量）可精确地计算出所加磁场的磁感应强度表达式是什么？【学后反思】_ 。参考答案：基础知识

20、：1、ABC 2、D 3、 4、（1）真空 垂直 周期 周期（2）略 （3）略 （4）略典型例题：1、A2、解：离子经速度选择器 qE=qvB1 离子进入匀强磁场B2中 qvB2= x=2r 由得：m=3、（1）（2）高频电源的周期与质子在磁场中回旋一周的周期相同，因此频率也相同。设加速次数为n则t=n n= 原子速度最大时，回旋半径为R，洛仑兹力提供向心力qvmB=m 电场中加速n次，有nqv=mvm2 由得 U=（3）在D型盒两窄缝间的运动可视为初速为零的匀加速直线运动，有，磁场中，故，t1可忽略不计。4、（1）由左手定则判得，M板聚集正电荷，N板聚集负电荷（2）当带电粒子所受电场力与洛仑

21、兹力等大反向时，电荷不再在M、N板上聚集，设M、N两板间电势差可达U有 得U=vBd5、导电液体流经磁场时，在洛仑兹力的作用下，正离子向下偏转，负离子向上偏转，在管内液体上部的a点附近积累负电荷，下部的b点附近积累正电荷，这些积累的电荷使液体中产生方向竖直向上的电场，形成相互垂直的磁场和电场同时存在的叠加场。进入叠加场的正、负离子不仅受洛仑兹力，同时还受与洛仑兹力方向相反的电场力作用。当电场增强到正、负离子所受的洛仑兹力和电场力大小相等时，正、负离子不再偏转，液体上部和下部积累的电荷不再增加，a、b两点间的电势差U保持稳定。电压保持稳定的条件：解得导电液体的流速为 导电液体的流量为 Q=vd2

22、=答案：6、（1）低于 （2）evB （3） （4）平衡条件=evB 电流的微观表示 I=nevhd 由得：U=针对训练：1、V=，合力为零，质量，电量，电荷正负，半径，离子打到的位置2、0.625 3、A4、解：设碳离子到达b处时速度为v1，从c端射出时速度为v2由能量关系得eU=mv12 neU=mv22-mv12 进入磁场后，碳离子做圆周运动，可得nev2B=m 由得R= 代入数值得：R=0.75m5、（1）设灯正常发光电压为U，由得 设等离子体的流速为v （2）由左手定则判得打在下极板上为正离子，每秒钟打在下极板上正离子电量，等于每秒流过灯泡的电量I=离子个数n=3.131018个 正

23、离子能力训练：1、（1）离子经加速电场有qU=mv2 离子经静电分析器做匀速圆周运动，电场力提供向心力有qE=m 由得U=RE（2）离子进入磁分析器做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力有 qvB= m QP=2r=具有相同的比荷2、解析：（1）据左手定则正电子沿逆时针方向运动，负电子沿顺时针方向运动。（2）电子经过1个电磁铁，偏转角度是/N，则射入电磁铁时的速度方向与通过射入点的直径夹角为/2（如图所示）。据题意有qvB=mv2/R电子在电磁铁内做圆周运动的半径R=由几何关系可知联立可解出B=3、解析：粒子通过速度选择器时，所受电场力和磁场力方向相反、大小相等，粒子可匀速穿过速度选择器。由于质子

24、和氘核以相同速度进入磁场后，做圆周运动的半径不同，打在两条不同的条纹上。（1）能通过速度选择器的离子所受电场力和洛伦兹力等大反向。即eB1v=eE（2）粒子进入磁场B2后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力。 eB2v=mR=设质子质量为m，则氘核质量为2m，m4、解析：（1）各电源的连线如图所示。（2）设加速电压U2，电子加速后穿过小孔的速度为v，则有 施加磁场后，要使电子仍打在O点，应在P1、P2之间加上适当的电压U3，使电子所受的电场力和洛伦兹力平衡， 由、两式可解得5、（1）T=（2）T=（3）6、解：由几何知识确定圆心位置由几何知识得：R=光电子在磁场中，洛仑兹力提供向心力 解得：v=7、

25、解：电子被加速 eU=电子进入磁场洛仑兹力提供向心力Otan8、解：正离子经电场加速 qU=mv2 正离子在磁场中偏转，洛仑兹力提供向心力qvB=m y=2r 由得m=9、解析：反质子和反氘核均带负电，均向下半圆偏转，设偏转圆心角为和，有对反质子=120，轨道半径R=对反氚核，轨道半径R=3R由几何知识得 可见偏转角为=60，正好打在b点。10、本题思维的切入点应从电势差是怎么形成入手，载流子在磁场中运动受到洛伦兹力而发生偏转，载流子将在电、磁的共同作用下运动，达到稳定时电场力等于洛伦兹力，这一物理过程实际就是学生熟悉的速度选择器。电场力等于洛伦兹力 Eq=qvB匀强电场强度与电势差的关系 E

26、=电流强度的微观表达式 I=nqvs=nqvdb2009年北京市夏季普通高中会考（新课程）物 理 试 卷第一部分 选择题（共54分）一、本题共15小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。（每小题3分，共45分）1下列物理量中，属于矢量的是A速度 B时间 C质量 D路程图1INS2如图1所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转. 首先观察到这个实验现象的物理学家是A伽利略 B开普勒 C牛顿 D奥斯特3图2所示的四个图像中，描述物体做匀加速直线运动的是xtOAvtOC图2xtOBvtOD4有两个共点力，一个力的大小是8 N，另一个力的大小是3 N

27、，它们合力的大小可能是A9 N B15 N C20 N D25 N5一石块从楼顶自由落下. 不计空气阻力，取g = 10 m/s2. 在石块下落的过程中 A第1 s内下落的高度为1 m B第1 s内下落的高度为5 mC第1 s内下落的高度为10 m D第1 s内下落的高度为15 m6下列关于惯性的说法中，正确的是 A只有静止的物体才具有惯性B只有做匀速直线运动的物体才具有惯性C. 一切物体都具有惯性D. 惯性大小与质量无关7一物体做初速度为零的匀加速直线运动，第2 s末的速度为4m/s，它运动的加速度为A2 m/s2 B3 m/s2 C4 m/s2 D5 m/s28真空中两个静止的点电荷，若保

28、持它们之间的距离不变，而把它们的电荷量都变为原来的3倍，则两电荷间的库仑力将变为原来的A3倍 B6倍 C9倍 D12倍9面积为S的正方形线框放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框所围面积的磁通量为A B C D10下列过程中机械能守恒的是A物体做平抛运动B物体沿固定的粗糙斜面匀速下滑C重物被起重机悬吊着匀速上升D汽车关闭发动机后在水平路面上减速滑行11质量为m的物体，当它的速度达到v时，它具有的动能为A B C D 图3BI12如图3所示，匀强磁场的磁感应强度为0.5 T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度为0.2 m，导线中电流为2 A. 该导线所受安培力的大小

29、是A0.1 N B0.2 N C0.3 N D0.4 N13下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容. 根据表中的信息，可计算出在额定电压下以额定功率工作时通过电热水壶的电流约为型号SP-988额定功率1500 W额定电压220 V额定容量1.6 LA0.15 A B0.23 A C 4.4 A D 6.8 A请考生注意：在下面14、15两题中，每题有、两道小题。其中第小题供选学物理1-1的考生做；第小题供选学物理3-1的考生做。每位考生在每题的、小题中只做一道小题。14（供选学物理1-1的考生做）频率为f的电磁波在某介质中的传播速度为v，该电磁波在这种介质中的波长为A Bvf C D（供选学物理3

30、-1的考生做）图4EAB如图4所示，匀强电场的电场强度为E，A、B是电场中一条电场线上的两点，若A、B间的距离为d，则这两点间的电势差等于AEd B C D图5+-磁铁线圈15（供选学物理1-1的考生做）如图5所示，下列情况中，能在线圈中产生感应电流的是A磁铁静止在线圈里面B磁铁静止在线圈左侧C磁铁静止在线圈上方D磁铁快速插入线圈图6SE rR rr rN（供选学物理3-1的考生做）在图6所示的电路中，已知电源的电动势E为6.0 V，内电阻r为1.0，外电路的电阻R为2.0. 闭合开关S后，电路中的电流I为A6.0 A B4.0 A C3.0 A D2.0 A二、本题共3小题，在每小题给出的四

31、个选项中，至少有一个选项是符合题意的。（每小题3分，共9分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分）16下列家用电器在工作时，主要利用电流热效应的是A电熨斗 B电冰箱 C吸尘器 D电饭锅17在图7所示的四幅图中，正确标明了带正电的粒子所受洛仑兹力F方向的是图7B+qFvBABB+qFvBDB+qFvBCB+qFvB18人造卫星绕地球做匀速圆周运动，离地面越远的卫星 A线速度越大 B线速度越小 C周期越大 D周期越小第二部分 非选择题（共46分）图8一、填空题（每小题4分，共16分）1如图8所示，当电梯加速上升时，地板对人的支持力_人所受的重力（选填“大于”或 “小于

32、”）；当电梯加速下降时，地板对人的支持力_人所受的重力（选填“大于”或 “小于”）.2某班同学探究弹力与弹簧伸长的关系，通过观察发现：弹簧的伸长量越大，弹簧的弹力_（选填“越大”或“越小”）；通过分析实验数据可得到如下结论：在发生弹性形变时，弹簧的弹力与弹簧伸长量 （选填“成正比”或“成反比”）.图93 如图9所示，运动员驾驶摩托车跨越壕沟. 若将摩托车在空中的运动视为平抛运动，则它在水平方向上的分运动是_（选填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”），在竖直方向上的分运动是_（选填“匀速直线运动”或“自由落体运动”）.4如图10所示，北京地铁10号线（一期）是一条由海淀区的巴沟站至朝阳区的劲松

33、站的轨道交通线，全长24.55公里. 这条线路的通车方便了人们的出行. 一天李刚和几名同学在10号线的列车上进行探究活动. 列车在水平轨道上由静止开始做加速直线运动的过程中，他们测出列车的速度从零增大到v所用时间为t. 已知列车的质量为m，设在运动过程中列车所受牵引力的功率P和所受的阻力f均不变，则当速度为v时列车所受牵引力的大小为 ；在这段时间内列车行驶的距离为 .巴沟知春路北土城复兴门东直门西直门天安门劲松三元桥崇文门雍和宫芍药居奥林匹克村图10建国门二、论述、计算题（共30分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，重力加速度取g=10m/s2，答案必须明确

34、写出数值和单位。F图115（7分）如图11所示，用F = 5.0 N的水平拉力，使质量m = 5.0 kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动求：（1）物体加速度a的大小；（2）物体开始运动后t = 2.0 s内通过的距离x.AE图126（7分）如图12所示的电场中，A点的电场强度E = 2.0104 N/C. 将电荷量 q = +2.010-8 C的点电荷放在A点. （1）求该点电荷在A点所受静电力F的大小；（2）在图中画出该点电荷在A点所受静电力F的方向.7请考生注意：本题有、两道小题。其中第小题供选学物理1-1的考生做；第小题供选学物理3-1的考生做。每位考生只做其中一道小题。（

35、供选学物理1-1的考生做）（8分）图13rm如图13所示的光滑水平面上，质量为m的小球在轻绳的拉力作用下做匀速圆周运动，小球运动n圈所用时间为t，圆周的半径为r. 求：（1）小球线速度的大小；（2）小球所受拉力的大小.（供选学物理3-1的考生做）（8分）图14vBPQMN如图14所示，在虚线MN右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B. 一个质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从P点以垂直MN的速度v进入磁场，粒子在磁场中做匀速圆周运动，一段时间后从Q点离开磁场. 不计粒子的重力. 求：（1）P、Q两点间的距离；（2）粒子在磁场中运动的时间.8（8分）如图15所示，水平桌面到地面的高度h

36、= 0.8 m. 质量m = 0.2 kg的小物块（可以看作质点）放在桌面A端. 现对小物块施加一个F0.8 N的水平向右的恒力，小物块从静止开始运动. 当它经过桌面上的B点时撤去力F，一段时间后小物块从桌面上的C端飞出，最后落在水平地面上. 已知AB = BC = 0.5 m，小物块在A、B间运动时与桌面间的动摩擦因数1 = 0.2，在B、C间运动时与桌面间的动摩擦因数2 = 0.1. （1）求小物块落地点与桌面C端的水平距离；（2）某同学作出了如下判断：若仅改变AB段的长度而保持BC段的长度不变，或仅改变BC段的长度而保持AB段的长度不变，都可以使小物块落地点与桌面C端的水平距离变为原来的

37、2倍. 请你通过计算说明这位同学的判断是否正确.FhABC图15_以下为草稿纸2009年北京市夏季普通高中会考物理试卷答案及评分参考第一部分 选择题（共54分）一、共45分，每小题3分。题号123456789101112131415答案ADCABCACBAABDAD分值333333333333333二、共9分，每小题3分。题号161718说明每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分。答案ADACBC16（AD）3分； （A）2分； （D）2分17（AC）3分； （A）2分； （C）2分18（BC）3分； （B）2分； （C）2分第二部分 非选择题（共46分）一、填空题

38、：每小题4分，共16分。题号答 案分数题号答 案分数1大于2分3匀速直线运动2分小于2分自由落体运动2分2越大2分4P/v2分成正比2分2分二、论述、计算题：共30分。题号答 案分数说 明5(7分)解：（1）根据牛顿第二定律 F = ma物体的加速度a =m/s2 = 1.0 m/s2 （2）物体开始运动后在t = 2.0 s内通过的距离x= at2 =1.0(2.0)2 m = 2.0 m4分3分按其它方法正确解答的,同样得分。可参照本评分标准分步给分。最后结果有单位的，必须写明单位，单位写错、缺单位的扣1分。 6(7分)解：（1）点电荷在A点所受静电力F = qE = 2.010-82.0

39、104 N = 4.010-4 N （2）点电荷在A点所受静电力的方向如图所示FAE4分3分同5题7(8分)（供选学物理1-1的考生做）解：（1）小球运动的周期 线速度的大小（2）根据牛顿第二定律F向 = ma根据向心加速度公式 绳的拉力提供向心力，则绳的拉力大小4分4分同5题（供选学物理3-1的考生做）解： （1）洛仑兹力提供向心力，根据牛顿第二定律解得 P、Q两点间的距离 （2）带电粒子运动的周期带电粒子在磁场中运动的时间 4分4分8(8分)解：（1）小物块在从A到C运动的过程中，根据动能定理其中 x1 = AB = 0.5 m，x2 = BC = 0.5 m解得 v = 1 m/s小物块

40、从C端飞出后做平抛运动由 飞行时间 s小物块落地点与桌面C端的水平距离 x3= vt = 0.4 m（2）要使小物块落地点与桌面C端的水平距离变为原来的2倍，由于平抛运动时间t不变，因此小物块运动到C端的速度 v= 2 m/s由 可解得若仅改变x1，则x1= 1.25 m若仅改变x2，则x2= 1 m以上计算说明，仅改变x1是可行的，而仅改变x2是不可行的. 所以该同学的判断是不正确的.4分4分同5题2010年北京市夏季普通高中会考（新课程）物 理 试 卷第一部分 选择题（共54分）一、本题共15小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。（每小题3分，共45分）1下列物理量中，

41、属于矢量的是 （ ）A质量 B时间 C位移 D动能2在物理学史上，首先提出磁场对运动电荷有力的作用的科学家是 （ ）A洛伦兹 B焦耳 C安培 D伏特 图1A3如图1所示，轻弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂木块A，A处于静止状态。 已知此弹簧的劲度系数为k，若测得此时弹簧的伸长量为x (弹簧的形变在弹性限度内)，则木块A所受重力的大小等于 （ ）A B C D kx4在图2所示的四个图像中，表示物体做匀加速直线运动的是 （ ）AtOxtOxsC图2BtOsDtO5作用在同一个物体上的两个共点力，一个力的大小是6N，另一个力的大小是8N，它们合力的大小可能是 （ ）A1 N B10N C30 N

42、D50 N6下列关于惯性的说法中，正确的是 （ ）A只有运动的物体才具有惯性 B只有静止的物体才具有惯性图3QPEC质量大的物体惯性大 D质量小的物体惯性大7在图3所示的电场中，一个点电荷从P点由静止释放后，只在电场力作用下向Q点运动，该点电荷 （ ）A在Q点的加速度比在P点的大 B在P、Q两点的加速度相等图4BIC一定带正电 D一定带负电8如图4所示，将长0.20 m的直导线全部放入匀强磁场中，保持导线和磁场方向垂直。已知磁场磁感应强度的大小为5.0 10 -3 T，当导线中通过的电流为2.0 A时，该直导线受到安培力的大小是（ ）A2.0 10 -3 N B2.0 10 -2 N C1.0

43、 10 -3 N D1.0 10 -2 N9真空中有两个静止的点电荷，它们之间的库仑力为F。 若保持它们各自所带的电荷量不变，而将它们之间的距离变为原来的，则这两个点电荷间的库仑力将变为（ ）AF B2 F C 4 F D8 F图5FFx10如图5所示，一个物块在与水平方向成角的拉力F作用下，沿水平面向右运动一段距离x，所用时间为t。在此过程中，拉力F对物块做功的平均功率为 （ ）A B C D11下列所述的实例中，机械能守恒的是 （ ）A木箱沿斜面匀速向下滑行的过程 B小钢球在空中做平抛运动的过程C雨滴在空中匀速下落的过程 D人乘坐电梯加速上升的过程12在匀强磁场中，垂直磁场方向放一个面积为

44、3.0 10-2 m2的线框，若穿过线框所围面积的磁通量为1.5 10-3 Wb，则磁场磁感应强度的大小为 （ ）A4.5 10-4 T B4.5 10-2 T C5.0 10-4 T D5.0 10-2 T13下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容。根据表中的信息，可计算出该电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为 （ ）型号SC150B额定功率1500W额定电压220V额定容量1.5LA1.67A B3.25A C 6.82A D9.51A注意：在下面14、15两题中，每题有、两个小题。其中第小题供选学物理1-1的考生做；第小题供选学物理3-1的考生做。每位考生在每题的、小题中只做一个小

45、题。14（供选学物理1-1的考生做）图6SE rR rr r下列家用电器在正常工作时，主要利用电能转化为机械能的是 （ ）A电视机B电饭锅 C电话机 D电风扇（供选学物理3-1的考生做）在图6所示的电路中，已知电源的电动势E = 3.0 V，内电阻r = 0.5， 外电路的电阻R =3.5。闭合开关S后，电路中的电流I为 （ ）A6.0A B3.0A C1.5A D0.75A 图7+-磁铁线圈15（供选学物理1-1的考生做）在图7所示的实验中，能在线圈中产生感应电流的是 （ ）A磁铁静止在线圈上方 B磁铁静止在线圈内部C磁铁静止在线圈左侧D磁铁从线圈内抽出的过程N（供选学物理3-1的考生做）用

46、电流表和电压表测量电阻的电路如图8所示， （ ）其中Rx为待测电阻. 电表内阻对测量结果的影响不能忽略，下列说法中正确的是RxVA图8UA电压表的示数小于Rx两端的电压B电压表的示数大于Rx两端的电压C电流表的示数小于通过Rx的电流D电流表的示数大于通过Rx的电流二、本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的。（每小题斜面小物块图93分，共9分。每小题全选对的得3分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分）16如图9所示，一个小物块静止在固定的斜面上. 关于小物块的受力情况，下列说法中正确的是 （ ）A合力为零 B合力沿着斜面向下 C只受重力 D受重力、支持力和摩

47、擦力17在图10所示的四幅图中，正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力F方向的是（ ）图10B+qFBBCB+qFBB+qFBDAB+qFB18小物块自楼顶处从静止自由落下（不计空气阻力），取g=10m/s2小物块（ ）A在前2s内下落的距离为15 m B在前2s内下落的距离为20 mC第2s末的速度大小为20 m/s D第2s末的速度大小为40 m/s第二部分 非选择题（共46分）一、填空题（每小题4分，共16分）1质量为60kg的乘客乘坐电梯从一层到四层。在电梯加速上升过程中，乘客的重力势能 （选填“增大”或“减小”），乘客处于 状态（选填“超重”或“失重”）。AB图112一个物体静止在水平桌

48、面上物体的重力与桌面对物体的支持力是一对 （选填“平衡力”或“作用力与反作用力”）； 物体对桌面的压力与桌面对物体的支持力是一对 （选填“平衡力”或“作用力与反作用力”）。图123如图11所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，A球被金属片弹出做平抛运动，同时B球做自由落体运动。通过观察发现：A球在空中运动的时间 B球在空中运动的时间（选填“大于”、“等于”或“小于”）；增大两小球初始点到水平地面的高度，再进行上述操作，通过观察发现：A球在空中运动的时间 B球在空中运动的时间（选填“大于”、“等于”或“小于”）。4如图12所示，风力发电可以为我们提供清洁能源有一台风力发电机风轮

49、机叶片长度为4 m，当叶片转动的周期为4s时，叶片尖端线速度的大小为 m/s；以一个叶片旋转一周所扫过的面积为风力发电机接受风能的面积，已知空气的密度为1.3 kg/m3，风速大小为10 m/s，则1s内风轮机接受的最大风能约为 J。二、论述、计算题（共30分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，重力加速度取g=10m/s2，答案必须明确写出数值和单位。F图135（7分）如图13所示，一个质量m1 kg的物体放在光滑水平地面上。 对物体施加一个F = 5 N的水平拉力，使物体由静止开始做匀加速直线运动。 求：（1）物体加速度a的大小；（2）物体开始运动后t =

50、 2 s内通过的距离x。图14AEE6（7分）在如图14所示的电场中，A点的电场强度E = 1.0 104 N/C。将电荷量q = +1.010-8 C的点电荷放在电场中的A点。 （1）求该点电荷在A点所受电场力F的大小；（2）在图中画出该点电荷在A点所受电场力F的方向。7请考生注意：本题有、两个小题。其中第小题供选学物理1-1的考生做第小题供选学物理3-1的考生做。每位考生只做其中一个小题。预定圆轨道图15（供选学物理1-1的考生做）（8分）2008年9月25日21时10分，我国成功发射了神舟七号飞船用长征二号F型运载火箭将神舟七号送入椭圆轨道，实施变轨后，再进入预定圆轨道，如图15所示。飞

51、船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，地球的质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，求：（1）飞船在预定圆轨道上飞行的周期T； （2）飞船在预定圆轨道上飞行速度v的大小。（供选学物理3-1的考生做）（8分）如图16所示，两块完全相同的长方形金属板正对着水平放置，在两板间存在着匀强电场和匀强磁场。匀强电场的场强为E、方向竖直向下，匀强磁场的磁感应强度为B、方向垂直纸面向里O点为两板左端点连线的中点。一质量为m、电荷量为+q的粒子以垂直于电场和磁场方向的速度从O点射入两板间，粒子恰好做匀速直线运动。不计重力影响。OBE图16（1）求粒子做匀速直线运动速度v的大小；（2）保持板间磁场不变而撤去电场

52、，当粒子射入板间的位置和速度不变时，粒子恰好从上板的左边缘射出场区求电场未撤去时，两板间的电势差U。8（8分）如图17所示，质量M = 5 kg的平板静止在光滑的水平面上，平板的右端有一竖直挡板，一个质量m = 2 kg的木块静止在平板上，木块与挡板之间的距离L = 0.8 m，木块与平板之间的动摩擦因数 = 0.4。（1）若对木块施加F 12 N水平向右的恒力，直到木块与挡板相撞，求这个过程经历的时间t；（2）甲同学说，只增大平板的质量M，可以缩短上述时间t； 乙同学说，只减小平板的质量M，可以缩短上述时间t。请你通过计算，判断哪位同学的说法是正确的。LMFL平板木块图172010年北京市夏季普通高中会考（新课程）物第一部分 选择题（共54分）一、共45分，每小题3分。题号1234567891011121314