TOP36山西省山西大学附属中学2015-2016学年高二物理2月模块诊断考试试题.doc文档免费在线阅读

试问带电粒子经多长时间第次与边相碰带电粒子速度的大小取哪些数值时可使点发出的粒子最终又回到点这些粒子中，回到点所用的最短时间是多棒受到的力多大棒每产生的热量，力做的功是多少分如题图所示，在半径为的圆柱空间中图中圆为其横截面充满磁感应强度大小为的均匀磁场，其方向平行于轴线远离读者在圆柱空间装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度，棒在平行于导轨向上的力作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒恰好能够保持静止取，问通过棒的电流是多少，方向如何导轨间距为，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成角完全相同的两金属棒分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为，电阻均为，整个代号之间。

三计算题本题共小题，共分，解答应写出必要的文字说明方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位如图所示，两根足够长的光滑平行金属填或。

为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将合适的定值电阻串联在电路中。

在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件和填器件量误差，为此该同学设计了如图丁所示的测量电路，均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片未画出。

为使电流从端流入，端流出，应将掷向填或，掷向用图线求出该材料的霍尔系数为保留位有效数字。

该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测或端通过导线相连。

已知薄片厚度，该同学保持磁感应强度不变，改变电流的大小，测量相应的值，记录数据如下表所示。

根据表中数据在给定区域内见答题卡画出图线，利尔系数。

同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。

若该半导体材料是空穴可视为带正电粒子导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量时，应将电压表的接线柱与填性进展。

如图丙所示，在矩形半导体薄片的间通入电流，同时外加与薄片垂直的磁场，在间出现电压，这个现象称为霍尔效应，称为霍尔电压，且满足，式中为薄片的厚度，为霍沿流动先沿流动，后沿流动沿流动先沿流动，后沿流动二填空题每空分，共分霍尔效应是电磁基本现象之，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破确定如图所示，水平放置的矩形闭合线框在细长磁铁的极附近竖直下落，保持边在纸外，边在纸内，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，这个过程中线圈感应电流如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为和的两只闭合线框和，以相同的速度从磁感应强度为的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，若外力对环做的功分别为，则∶为∶∶∶不能机构，让轮子仍保持缓慢转动状态图甲中，是根永久磁铁，外面绕有线圈，左端靠近个铁质齿轮，齿轮与转动的车轮是同步的图乙是车轮转速为时，输出电流随时间变化的图象若车轮转速变为，其图象符合条件的是线框中的感应电流以逆时针方向为正则下列表示关系的图线中，正确的是电磁脉冲传感器是汽车防抱死刹车系统的关键装置，它能测定车轮是否还在转动如果测出车轮不再转动，就会自动放松制动机线框中的感应电流以逆时针方向为正则下列表示关系的图线中，正确的是电磁脉冲传感器是汽车防抱死刹车系统的关键装置，它能测定车轮是否还在转动如果测出车轮不再转动，就会自动放松制动机构，让轮子仍保持缓慢转动状态图甲中，是根永久磁铁，外面绕有线圈，左端靠近个铁质齿轮，齿轮与转动的车轮是同步的图乙是车轮转速为时，输出电流随时间变化的图象若车轮转速变为，其图象符合条件的是如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为和的两只闭合线框和，以相同的速度从磁感应强度为的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，若外力对环做的功分别为，则∶为∶∶∶不能确定如图所示，水平放置的矩形闭合线框在细长磁铁的极附近竖直下落，保持边在纸外，边在纸内，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，这个过程中线圈感应电流沿流动先沿流动，后沿流动沿流动先沿流动，后沿流动二填空题每空分，共分霍尔效应是电磁基本现象之，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。

如图丙所示，在矩形半导体薄片的间通入电流，同时外加与薄片垂直的磁场，在间出现电压，这个现象称为霍尔效应，称为霍尔电压，且满足，式中为薄片的厚度，为霍尔系数。

同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。

若该半导体材料是空穴可视为带正电粒子导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量时，应将电压表的接线柱与填或端通过导线相连。

已知薄片厚度，该同学保持磁感应强度不变，改变电流的大小，测量相应的值，记录数据如下表所示。

根据表中数据在给定区域内见答题卡画出图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为保留位有效数字。

该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丁所示的测量电路，均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片未画出。

为使电流从端流入，端流出，应将掷向填或，掷向填或。

为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将合适的定值电阻串联在电路中。

在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件和填器件代号之间。

三计算题本题共小题，共分，解答应写出必要的文字说明方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨间距为，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成角完全相同的两金属棒分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为，电阻均为，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度，棒在平行于导轨向上的力作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒恰好能够保持静止取，问通过棒的电流是多少，方向如何棒受到的力多大棒每产生的热量，力做的功是多少分如题图所示，在半径为的圆柱空间中图中圆为其横截面充满磁感应强度大小为的均匀磁场，其方向平行于轴线远离读者在圆柱空间中垂直轴线平面内固定放均垂直于被碰的边。

试问带电粒子经多长时间第次与边相碰带电粒子速度的大小取哪些数值时可使点发出的粒子最终又回到点这些粒子中，回到点所用的最短时间是多少分如图所示，在平面内，以，为圆心为半径的圆形区域内有垂直平面向里的匀强磁场，轴下方有直线，与轴相距为，轴与直线间区域有平行于轴的匀强电场，在的下方有平行于轴的感光板，与间区域有垂直于纸平面向外的匀强磁场。

在的区域内，质量为电荷量为的电子从任何位置从圆形区域的左侧沿轴正方向以速度射入圆形区域，经过磁场偏转后都经过点，然后进入轴下方。

已知轴与直线间匀强电场场强大小，与间磁场磁感应强度。

不计电子重力。

求圆形区域内磁场磁感应强度的大小若要求从所有不同位置出发的电子都不能打在感光板上，与板间的最小距离是多大若要求从所有不同位置出发的电子都能打在感光板上，与板间的最大距离是多大当与板间的距离最大时，电子从点到板，运动时间最长是多少山西大学附中学年高二第二学期月总第次模块诊断物理试题答案题号答案如图所示，或，解棒受到的安培力为棒在共点力作用下平衡，则由式，代入数据解得根据楞次定律可知，棒中的电流方向由至④棒与棒受到的安培力大小相等，即对棒，由共点力平衡知代入数据解得设在时间内棒产生热量，由焦耳定律知设棒匀速运动的速度大小为，其产生的感应电动势为由闭合电路欧姆定律知由运动学公式知在时间内，棒沿导轨的位移为⑩力做的功为综合上述各式，代入数据解得带电粒子以下简称粒子从点垂直于边以速度射出后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动分得分粒子在磁场中做圆周运动的周期为分将式代入，得分粒子第次与边相碰分带电粒子以下简称粒子从点垂直于边以速度射出后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，其圆心定位于边上，粒子每次与的三条边碰撞时都与边垂直，且能回到点，如题解图所示，粒子运动轨迹圆的圆心定位于的边上，粒子绕过顶点时的圆弧的圆心就定要在相邻边的交点即上。

的长度应是的奇数倍即，„分此时为的奇数倍的条件自然满足。

而粒子要能绕过顶点与的边相碰，则粒子作圆周运动的半径不能太大，如图题解图，必须有④分由图中的几何关系计算可知分将，„，分别代入式，得由于，这些粒子在绕过的顶点时，将从磁场边界逸出，只有的粒子能经多次碰撞绕过点，最终回到点由此结论及两式可得与之相应的速度分由可知，在及给定时与无关。

粒子从点出发最后回到点的过程中，与的边碰撞次数愈少，所经历的时间就愈少，所以应取，如题解图所示图中只画出在边框的碰撞情况，此时粒子的速度为，由图可看出该粒子的轨迹包括个半圆和个圆心角为的圆弧，所需时间为分以式代入得分所有电子射入圆形区域后做圆周运动轨道半径大小相等，设为，当电子从位置处射入的电子经