12、(15分)如图是某装置的垂直截面图，虚线A₁A₂是垂直截面与磁场区边界面的交线，匀强磁场分布在A₁A₂的右侧区域，磁感应强度B＝0.4T，方向垂直纸面向外，A₁A₂与垂直截面上的水平线夹角为45°。在A₁A₂左侧，固定的薄板和等大的挡板均水平放置，它们与垂直截面交线分别为S₁、S₂，相距L＝0.2 m。在薄板上P处开一小孔，P与A₁A₂线上点D的水平距离为L。在小孔处装一个电子快门。起初快门开启，一旦有带正电微粒通过小孔，快门立即关闭，此后每隔T＝3.0×10^－3 s开启一次并瞬间关闭。从S₁S₂之间的某一位置水平发射一速度为v₀的带正电微粒，它经过磁场区域后入射到P处小孔。通过小孔的微粒与档板发生碰撞而反弹，反弹速度大小是碰前的0.5倍。

(1)经过一次反弹直接从小孔射出的微粒，其初速度v₀应为多少？

(2)求上述微粒从最初水平射入磁场到第二次离开磁场的时间。(忽略微粒所受重力影响，碰撞过程无电荷转移。已知微粒的荷质比。只考虑纸面上带电微粒的运动)

11、(15分)如图，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出)；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面。开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v₀。在棒的运动速度由v₀减小至v₁的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻，求此过程中

(1)导体棒上感应电动势的平均值

(2)负载电阻上消耗的平均功率。

10、如图所示，两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，两个电子分别以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心；进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界，从中点进入。则下面判断错误的是(　 )

A.两电子在两磁场中运动时，其半径一定相同

B.两电了在磁场中运动的时间有可能相同

C.进入圆形磁场区域的电子可能先飞离磁场

D.进入圆形磁场区域的电子可能后飞离磁场

莱芜一中四十八级竞赛试题

　　　　　 物理试题　　 　2008-12-4

卷Ⅱ(共60分)

选择题答题栏

9、环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高真空的圆环状的空腔，若带电粒子初速可视为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B. 带电粒子将被局限在圆环状空腔内运动. 要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法中正确的是　

　　　 A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越大

　　　 B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小

　　　 C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的频率越小

　　　 D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变

8、如图a所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角时(如图b)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是

7、如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R₁、R₂、R₃和R₄均为固定电阻，开关S是闭合的。和为理想电压表，读数分别为U₁和U₂；　 、　和为理想电流表，读数分别为I₁、I₂和I₃。现断开S，U₁数值不变，下列推断中正确的是

　　 A．U₂变小、I₃变小　　 B．U₂不变、I₃变大

　　 C．I₁变小、I₂变小　　 D．I₁变大、I₂变大

6、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则

A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a→b

C．金属棒的速度为v时．所受的安培力大小为

D．电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少

5、如题所图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F_N及在水平方向运动趋势的正确判断是

A.　　　 F_N先小于mg后大于mg,运动趋势向左

B.　　　 F_N先大于mg后小于mg,运动趋势向左

C.　　　 F_N先大于mg后大于mg,运动趋势向右

D.　　　 F_N先大于mg后小于mg,运动趋势向右

4、如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L₁、L₂与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有　　

A.a先变亮，然后逐渐变暗

B.b先变亮，然后逐渐变暗

C.c先变亮，然后逐渐变暗

D.b、c都逐渐变暗

3、如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是