設有一固定的S極磁單極子，其磁場分布于負點電荷電場分布相似，周圍磁感線呈均勻射狀分布，如圖所示．距離它r處磁感應強度大小為B=k/r2，k為常數，現有一帶正電的小球在S極附近做勻速圓周運動，則關于小球做勻速圓周運動的判斷正確的是（　�。�

A、小球的運動軌跡平面在S的正上方，如圖甲所示

B、小球的運動軌跡平面在S的正下方，如圖乙所示

C、從S極看去小球的運動方向是順時針的

D、從S極看去小球的運動方向是逆時針的

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設有一固定的S極磁單極子，其磁場分布于負點電荷電場分布相似，周圍磁感線呈均勻射狀分布，如圖所示．距離它r處磁感應強度大小為B=k/r2，k為常數，現有一帶正電的小球在S極附近做勻速圓周運動，則關于小球做勻速圓周運動的判斷正確的是（　�。�

A．小球的運動軌跡平面在S的正上方，如圖甲所示

B．小球的運動軌跡平面在S的正下方，如圖乙所示

C．從S極看去小球的運動方向是順時針的

D．從S極看去小球的運動方向是逆時針的

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設有一固定的S極磁單極子，其磁場分布于負點電荷電場分布相似，周圍磁感線呈均勻射狀分布，如圖所示．距離它r處磁感應強度大小為B=k/r2，k為常數，現有一帶正電的小球在S極附近做勻速圓周運動，則關于小球做勻速圓周運動的判斷正確的是（ ）

A．小球的運動軌跡平面在S的正上方，如圖甲所示
B．小球的運動軌跡平面在S的正下方，如圖乙所示
C．從S極看去小球的運動方向是順時針的
D．從S極看去小球的運動方向是逆時針的

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一金屬或半導體薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側面a、b間通以電流I時，另外兩側c、f間產生電勢差，這一現象稱為霍爾效應．如圖某薄片中通以向右的電流I，薄片中的自由電荷電子受洛倫茲力的作用向一側偏轉和積累，于是c、f間建立起電場E_H，同時產生霍爾電勢差U_H．當電荷所受的電場力和洛倫茲力處處相等時，E_H和U_H達到穩(wěn)定值，U_H的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關系式UH=RH

IB

d

，其中比例系數R_H稱為霍爾系數，僅與材料性質有關．
（1）設半導體薄片的寬度（c、f間距）為l，請寫出U_H和E_H的關系式；并判斷圖1中c、f哪端的電勢高；
（2）已知半導體薄片內單位體積中導電的電子數為n，電子的電荷量為e，請導出霍爾系數R_H的表達式（通過橫截面積S的電流I=nevS，其中v是導電電子定向移動的平均速率）；
（3）圖2是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉軸上，圓盤的半徑為R，周邊等距離地嵌裝著m個永磁體，相鄰永磁體的極性相反．霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近，如圖所示．當圓盤勻速轉動時，霍爾元件輸出的電壓脈動信號圖象如圖3所示．若在時間t內，霍爾元件輸出的脈沖數目為P，請導出圓盤邊緣線速度的表達式．

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一、1、B 2、BC 3、AD 4、B 5、AD 6、AC 7、BD 8、AC

二、實驗題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫圖連線。

9、（6分）（1）  49.6cm/s²    (3分)         （2）  AB   （3分，半對得2分，錯選不得

10、（12分）①的圖線  （1分）

②（2分）  大于（1分）

③ 電路圖：（見右圖）  （3分）

實驗步驟（2分，任寫對3項都得滿分）：

（a）按電路圖連接好電路；

（b）閉合開關S，移動滑片P使滑動變阻器短路，測得兩電表讀數為U₁、I₁；

（c）移動滑片P使滑動變阻器不短路，測得兩電表讀數為U₂、I₂；

（d）整理器材，數據處理．

計算公式：

（a）（1分） （b）（1分）（c）（1分）

三、本大題共三小題共計54分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題．答案中必須明確寫出數值和單位

11、（16分）:(1)設運動中物塊的最大加速度為a_m,根據牛頓定律,有μmg=ma_{m……（3分）}

為保證兩者不發(fā)生相對滑動，系統(tǒng)的加速度不應超過a_m。設兩者剛好不發(fā)生相對滑動時卷揚機牽引力為F，則F-μ(m+M)g=(m+M) a_{m……………………………………………………………………………………（3分）}

可解得：F=2000N_{…………………………………………………………………………………………………………………………………………（2分）}

（2）當卷揚機最大功率牽引平板且平板做勻速運動時速度最大。設此時卷揚機輸出功率為P，則P=ηIU………………………………………………………………………………（2分）

設小車在水平路面上能達到的最大速度為v_m,則

μ（m+M）gv_m=P…………………………………………………………………………（3分）

可解得：v_m=4m/s…………………………………………………………………………(3分)

12、（18分）（1）因a、b在磁場中勻速運動，由能量關系知

 J                                                     （2分）

J                                                      （2分）

（2）b在磁場中勻速運動時：速度為v_b，總電阻R₁=7.5 Ω

b中的電流I_b=                                                 ①（2分）

                                                      ②（2分）

同理，a棒在磁場中勻速運動時：速度為v_a，總電阻R₂=5 Ω：

                                                      ③（2分）

由以上各式得:                                              ④（4分）

（3）                                                       ⑤

      ⑥          ⑦          ⑧  

     由④⑤⑥⑦⑧得 m=1.33 m     m=0.75 m                     （4分）

13、（20分）（1）設兩板問電壓為時，帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場，

則有 （2分）

代人數據，解得：（2分）

在電壓低于100 V時，帶電粒子才能從兩板間射出，電壓高于100 V時，帶電粒子打在極板上，不能從兩板間射出．粒子剛好從極板邊緣射出電場時，速度最大，設最大速度為

則有：（2分）

解得：（2分）

（2）設粒子進入磁場時速度方向與夾角為，則速度大小（2分）

粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑（2分）

粒子從磁場中飛出的位置與進入磁場的位置之間的距離（2分）

代入數據，解得與無關，即射出電場的任何一個帶電粒子進入磁場的入射點與出射點間距離恒為定值  （2分）

（3）粒子飛出電場進入磁場，在磁場中按逆時針方向做勻速圓周運動．粒子飛出電場時的速度方向與的最大夾角為

（2分）

當粒子從下板邊緣飛出電場再進入磁場時，在磁場中運動時間最長，

（2分）

當粒子從上板邊緣飛出電場再進人磁場時，在磁場中運動時間最短

     （2分）