2017海淀区高三期末物理试题及答案(5)

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15．（9分）如图16所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长L 1=0.40m 、L 2=0.25m ，其匝数n =100匝，总电阻r =1.0Ω，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C 、D （集流环）焊接在一起，并通过电刷和R =3.0Ω的定值电阻相连接。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度B =1.0T ，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O 1O 2匀速转动，角速度ω=2.0rad/s 。求：

（1）电阻R 两端电压的最大值；

（2）从线圈通过中性面（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）开始计时，经过4

1

周期通过电阻R 的电荷量；

（3）在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热。

16．（10分）示波器中的示波管对电子的偏转是电偏转，电视机中的显像管对电子的偏转是磁偏转。小明同学对这两种偏转进行了定量的研究并做了对比，已知电子的质量为m 、电荷量为e ，在研究的过程中空气阻力和电子所受重力均可忽略不计。

（1）如图17甲所示，水平放置的偏转极板的长度为l ，板间距为d ，极板间的偏转电压为U ，在两极板间形成匀强电场。极板右端到竖直荧光屏MN 的距离为b ，荧光屏MN 与两极板间的中心线O 1O 1′垂直。电子以水平初速度v 0从两极板左端沿两极板间的中心线射入，忽略极板间匀强电场的边缘效应，求电子打到荧光屏上时沿垂直于极板板面方向偏移的距离；

（2）如图17乙所示，圆心为O 2、半径为r 的水平圆形区域中有垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，与磁场区域右侧边缘的最短距离为L 的O 2＇处有一竖直放置的荧光屏PQ ，荧光屏PQ 与O 2O 2＇连线垂直。今有一电子以水平初速度v 0从左侧沿O 2O 2＇方向射入磁场，飞出磁场区域时其运动方向的偏转角度为α（未知）。请求出2

tan

的表达式；

（3）对比第（1）、（2）问中这两种偏转，请从运动情况、受力情况、能量变化情况等角度简要说明这两种偏转的不同点是什么？（至少说出两点）

甲

图17

图16

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