河北省石家庄2014高三第一次教学质量检测（期末）物理试题试卷(2)

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。）
15．（9分）在游乐场，有一种大型游乐设施跳楼机，如图所示，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，提升到离地最大高度64m处，然后由静止释放，开始下落过程可认为自由落体运动，然后受到一恒定阻力而做匀减速运动，且下落到离地面4m高处速度恰好减为零。已知游客和座椅总质量为1500kg，下落过程中最大速度为20m/s，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)游客下落过程的总时间；(2)恒定阻力的大小。

16.（12分）英国物理学家麦克斯韦认为，变化磁场会在空间激发感生电场，感生电场对自由电荷做功产生感生电动势。如图甲所示，方向竖直向下的磁场磁感应强度均匀增加，磁感应强度B随时间t的变化规律为B=kt(k为常数），这时产生感生电场的电场线是一系列逆时针方向以0为圆心的同心圆，且同一条电场线上各点的场强大小相等。
(1)在垂直磁场的平面内放一半径为r的导体环，求导体环中产生的感生电动势e；
(2）若在垂直磁场的平面内固定一半径为：的光滑绝缘细管，管内有一质量为m、带电量为
+q的轻质小球，如图乙所示，使磁感应强度由零开始增大同时小球在感生电场的作用下，从静止开始运动，已知在半径为r的细管内二周产生的感生电动势。与该处感生电场电场强
度E的关系为e=E·2πr，求当磁感应强度增大到B0时，细管对小球的弹力。（设小球在运动过程中电荷量保持不变，对原磁场的影响可忽略，不计小球重力。）

17.(15分）如图所示，正三角形ABC内有B=0.1T的匀强磁场，方向垂直纸面向外，在BC
边右侧有平行于BC足够长的挡板EF，已知B点到挡板的水平距离BD=0.5m。某一质量m=4×10-10kg，电荷量q=1×10-4C的粒子，以速度：v0=1×104m/s自A点沿磁场中的AB边射入，恰可从BC边水平射出打到挡板上。不计粒子重力。
(1)求粒子从BC边射出时，射出点距C点的距离和粒子在磁场中运动的时间。
(2）如果在BC至EF区域加上竖直向下的匀强电场，使粒子仍能打到挡板上，求所加电场
电场强度的最大值。

2014年度石家庄市高中毕业班第一次教学质量检测
物理参考答案
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～7题为单选；8～12题为多选，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）
13．（8分）
（1）补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力（答“平衡阻力”等也正确）（1分）、匀速直线（1分）
（2）0.79（2分）
（3）如图所示（4分）
14．（8分）
（1）（1）0.226mm～0.229mm  （2分） 
　　　　9.0Ω  （2分）
(2) ①如图所示（两图均得分）  （2分）
解：设下落过程中最大速度为v，自由落体的高度为h1，
　　　　　解得：t1=2s    （1分）
　　设匀减速的高度为h2，加速度大小为a，
　　　　
下落的总距离h=h1+h2=64m-4m=60m （1分）
联立解得：a=5m/s2  t2=4s （1分）
游客下落过程的总时间为t=t1+t2=6s   （1分）
(2)匀减速过程中：设阻力为f,由牛顿第二定律得：f-mg=ma （2分）
已知m=1500kg，可得f=22500N （1分）

16．（12分）
解：（1）在磁场变化过程中，导体环中会产生感生电动势，根据法拉第感应定律可知，（2分）
（2）在磁场变化过程中，圆管所在的位置会产生电场，场强大小处处相等，由题意知，,联立可得：  （2分）
小球在电场力的作用下被加速，加速度的大小为：  （2分）
小球一直加速，加速时间，其速度   （2分）
小球在细管内做圆周运动，由左手定则，可得：（2分）
可得：，方向沿细管半径向外。（2分）
17．（15分）
   解：（1）粒子在磁场中的运动轨迹如图：
   粒子进入磁场后做匀速圆周运动，半径为 （2分）
   （2分），
　　磁场中的运动时间s  （2分）
（2）当粒子恰好打到板上Q点时，轨迹与板相切，速度方向沿板EF，如图，由类平抛运动的规律，Q点处粒子的速度的反向延长线交水平位移的中点，有lMN=lNP，（2分）
　　当粒子打到Q点时， （2分）

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