1东阳二中 2015 年下学期高二物理期中试卷一、选择题（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得 3 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分）1关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的有（ ）A电流元 IL 在磁场中受力为 F，则磁感应强度 B 一定等于ILFB电流元 IL 在磁场中受力为 F，则磁感应强度可能大于或等于ILFC磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大D磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同2如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将（ ）A增大 B减小C不变 D无法确定如何变化物理课上，老师做了一个奇妙的3 “跳环实验” 如图，她把一个带铁芯的线圈 L、开关 S 和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈 L 上，且使铁芯穿过套环闭合开关 S 的瞬间，套环立刻跳起，某同学另找来器材再探究此实验他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是( )A线圈接在了直流电源上B电源电压过高C所选线圈的匝数过多D所用套环的材料与老师的不同4质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场。如图为质谱仪的原理图，设想有一个静止的质量为 m、带电量为 q 的带2电粒子（不计重力） ，经电压为 U 的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为 B 的偏转磁场中，带电粒子打至底片上的 P 点，设 OPx，则在图中能正确反映 x 与 U 之间的函数关系的是（ ）A B C D5在雷雨天气时，空中有许多阴雨云都带有大量电荷，在一楼顶有一避雷针，其周围摆放一圈小磁针，当避雷针正上方的一块阴雨云对避雷针放电时，发现避雷针周围的小磁针的 S 极呈顺时针排列(俯视)，则该块阴雨云可能带( )A正电荷 B负电荷C正负电荷共存 D无法判断6把金属块放在磁场中，磁场方向垂直于里外两侧面向外，如图3B-4。金属块中有电流通过，设金属上下表面电势分别为U上上和 U下，则： A、U上 U下 B、U上= U下C、U上 U下 D、无法判定上下表面电势高低7在一空心圆柱面内有一垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为 B，其横截面如图所示，磁场边界为同心圆，内、外半径分别为 r 和圆r ) 12(心处有一粒子源不断地沿半径方向射出质量为 m、电量为 q 的带电粒子，不计粒子重力为使这些粒子不射出磁场外边界，粒子从圆心处射出时速度不能超过（ ）ABCDmqBr mqBr2 mqBr) 12(mqBr) 12(8在匀强磁场中放入通有相同电流的三条不同形状的导线，如图3B-3所示.每条导线的两个端点间的距离相等，问所受磁场力最大的导线是 A.甲线最大 B.乙线最大 C.丙线最大 D.三条线一样大 B图 3B-439如图甲所示，长直导线与矩形线框 abcd 处在同一平面中固定不动，长直导线中通以大小和方向随时间做周期性变化的电流 i，it 图象如图乙所示，规定图中箭头所指的方向为电流正方向，则在时间内，矩形线框中感应电流的方向和大小，下列判断正确的是（ ）4T 43T甲 乙A始终沿逆时针方向且增大B始终沿顺时针方向，先增大后减小C先沿逆时针方向然后沿顺时针方向，先减小后增大D先沿顺时针方向然后沿逆时针方向，先增大后减小10如图所示，两块水平放置的金属板距离为 d，用导线、开关 K 与一个 n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场 B 中两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为 m、电量为q 的小球K 断开时传感器上有示数，K 闭合时传感器上的示数变为原来的一半则线圈中磁场 B 的变化情况和磁通图 3B-34量变化率分别是（ ）A正在增加， B正在增加，qmgd t2 nqmgd t2C正在减弱， D正在减弱，qmgd t2 nqmgd t211带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O 点，在匀强磁场中摆动，当小球每次通过 最低点 A 时（图3B-6）： A、摆球受到的磁场力相同B、摆球的动能相同C、摆球的速度大小相同D、向右摆动通过 A 点悬线的拉力大于向左摆动通过A 点悬线的拉力 12粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的 4 倍与 2 倍，两粒子均带正电，让它们从匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动已知磁场方向垂直纸面向里，以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是( )13如图 9-3-6 甲，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场变化规律如图 9-3-20 乙所示，面积为 S 的单匝金属线框处在磁场中，线框与电阻 R 相连若金属框的电阻为 ，则下列说法正确的是( )R2A流过电阻 R 的感应电流由 a 到 bB线框 cd 边受到的安培力方向向下C感应电动势大小为 2B0St0D.ab 间电压大小为 2B0S3t0二、计算题、论述题二、计算题、论述题OA图 3B-6514、如图所示的正方形盒子开有 a、b、c 三个微孔，盒内有垂直纸面向里的匀强磁场。一束速率不同的带电粒子(质量、电量均相同，不计重力)从 a 孔沿垂直磁感线方向射入盒中，发现从 c 孔和 b 孔有粒子射出，试分析下列问题：(1)判断粒子的电性；(2)从 b 孔和 c 孔射出的粒子速率之比 v1 v2；(3)它们在盒内运动时间之比 t1 t2。15、如图所示，两根足够长的金属导轨 ab、cd 竖直放置，导轨间距离为 L1，电阻不计在导轨上端并接两个额定功率均为 P、电阻均为 R 的小灯泡整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直 .现将一质量为 m、电阻可以忽略的金属棒 MN从图示位置由静止开始释放金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好已知某时刻后两灯泡保持正常发光重力加速度为 g.求：(1)磁感应强度的大小；(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率16、(10 分)如图 9 所示，在 NOQ 范围内有图 96垂直于纸面向里的匀强磁场，在 MOQ 范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场，M、O、N 在一条直线上，MOQ60.这两个区域磁场的磁感应强度大小均为 B.离子源中的离子(带电荷量为q，质量为 m)通过小孔 O1进入极板间电压为 U 的加速电场区域(可认为初速度为零)，离子经电场加速后通过小孔 O2射出，从接近 O 点处进入磁场区域.离子进入磁场的速度垂直于磁场边界 MN，也垂直于磁场不计离子的重力(1)当加速电场极板电压 UU0，求离子进入磁场中做圆周运动的半径 R.(2)在 OQ 上有一点 P，P 点到 O 点距离为 L，当加速电场极板电压 U 取哪些值，才能保证离子通过 P 点？7东阳二中 2015 年下学期高二物理期中试卷附加题1、试通过定量计算说明通电导线在磁场中受的安培力是导线中运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。2、 （10 分）如图 10 所示，分布在半径为 r 的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为 B，方向垂直于纸面向里，带电量为 q、质量为 m 的带电粒子从磁场的边缘 A 点沿圆半径AO 方向射入磁场，穿过磁场区域后速度方向偏转了 2角，其中 tan = 0.5. 求：aa（1）带电粒子入射速度的大小.（2）若改变粒子的入射方向但仍保持带电粒子在纸面内运动和速率不变，则粒子在这个磁场中运动的最长时间是多少？3、 （10 分）如图所示，MN、PQ 为间距 L0.5 m 足够长的平行导轨，NQMN.导轨平面与水平面间的夹角 37，N、Q 间连接一个 R4 的电阻有一个方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度 B1 T将一根质量 m0.05 kg 的金属棒 ab 紧靠 NQ 放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻 r1 ，导轨电阻不计现由静止开始释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与 NQ 平行已知金属棒与导轨间的动摩擦因数 0.5，经 5 s 金属棒滑行至 cd 处时刚好达到稳定速度，cd 与 NQ 相距 s8 m重力加速度 g 取 10 m/s2.求：8(1)金属棒达到的稳定速度是多大？(2)金属棒 ab 从静止释放到滑行至 cd 处的过程中，电阻 R 上产生的焦耳热和通过电阻R 的总电荷量各是多少？9东阳二中 2015 年下学期高二物理期中试卷一、选择题一、选择题（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得 3 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分）12345678910111213二、计算题、论述题二、计算题、论述题14、1015、1116、12东阳二中东阳二中 2015 年下学期高二物理期中试卷附加题答题卷年下学期高二物理期中试卷附加题答题卷1 1、2、133、14东阳二中 2015 年下学期高二物理期中试卷答案一、选择题1-5；BBDBB 6-10;AADBB 11-13 BCD C ABD二、计算题、论述题14. 解析：(1)根据粒子的运动轨迹，用左手定则可判断出粒子带负电。(2)由几何知识可知，从 b 孔射出的粒子轨迹半径 r1是正方形边长的一半，圆心在 ab 的中点；从 c 孔射出的粒子半径 r2等于正方形的边长，圆心在 b 点，即 r22r1。再由洛伦兹力提供向心力 qvBm，得 v1 v21 2。v2r(3)粒子在磁场中的运动轨迹分别有半圆和四分之一圆，运动时间t1 ，t2 ，其中周期 T，故 t1t22 1。T2T42rv2mqB15. 解析：(1)设小灯泡的额定电流为 I0，有PI R2 0由题意，在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经 MN 的电流为I2I0此时金属棒 MN 所受的重力和安培力相等，下落的速度达到最大值，有mgBLI联立式得Bmg2LRP(2)对系统由能量的转化和定恒定律有：mgv2P则 v2Pmg16. 解析：(1)电子在电场中加速时，根据动能定理15U0q mv020，12电子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，qv0Bm，v02R解得 R .1B2U0mq(2)离子进入磁场时的运动轨迹如右图所示由几何关系可知R，OPPP要保证离子通过 P 点 LnR解得 U，其中 n1,2,3，.B2L2q2mn2答案：(1)R 1B2U0mq(2)U，其中 n1,2,3，B2L2q2mn2三、附加题1、解：(1) 粒子速度为 v ，则：（1） RvmqvB2 （2）50.tan r2rR tan联立（1） 、 （2）两式可得： （3）mqBr2v (2 )、粒子在磁场中运动的周期为：qBm2T 50Rr.sin