2015年下学期高二物理诊断性测试（五）（12.23） (时间：90分钟 满分：100分) 一、单项选择题(本题共8个小题，每小题4分，共32分) 1一个质子穿过某一空间而未发生偏转，下列说法中错误的是 A可能存在电场和磁场，它们的方向与质子运动方向相同 B此空间可能有磁场，方向与质子运动速度的方向平行 C此空间可能只有磁场，方向与质子运动速度的方向垂直 D此空间可能有正交的电场和磁场，它们的方向均与质子速度的方向垂直 2. 两个绝缘导体环AA、BB大小相同，环面垂直，环中通有相同大小的恒定电流，如图所示，则圆心O处磁感应强度的方向为(AA面水平，BB面垂直纸面) A指向左上方 B指向右下方 C竖直向上 D水平向右 3关于磁感应强度B，下列说法中正确的是 A磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关 B磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力的方向一致 C在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零 D在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大 4关于带电粒子在匀强磁场中运动，不考虑其他场力(重力)作用，下列说法正确的是 A可能做匀速直线运动 B可能做匀变速直线运动 C可能做匀变速曲线运动 D只能做匀速圆周运动 5. 如图所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度v进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场B后，保持原速度做匀速直线运动，如果使匀强磁场发生变化，则下列判断中错误的是 A磁场B减小，油滴动能增加 B磁场B增大，油滴机械能不变 C使磁场方向反向，油滴动能减小 D使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小 6. 如图所示，空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D点离开场区；设粒子在上述3种情况下，从A到B点， 从A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3，比较t1、t2和t3的大小， 则有(粒子重力忽略不计) At1t2t3 Bt2t2 7如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一档板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E.从两板左侧中点c处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束则下列判断正确的是 A这三束正离子的速度一定不相同 B这三束正离子的质量一定不相同 C这三束正离子的电荷量一定不相同 D这三束正离子的比荷一定不相同 8如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放置在匀强电场和匀强磁场中轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放M、N为轨道的最低点，则下列说法正确的是 A两小球到达轨道最低点的速度vMvN B两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FMFN C小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间 D在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端 二、双项选择题(本题共2个小题，每小题6分，共12分) 9. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图6所示这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是 A离子由加速器的中心附近进入加速器 B离子由加速器的边缘进入加速器 C离子从磁场中获得能量 D离子从电场中获得能量 10如图所示为一个质量为m、电荷量为q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中(不计空气阻力)现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度时间图象可能是下图中的 2015年下学期高二物理诊断性测试（五）答题卷（12.23） 姓名： 班级： 高二（ ）班 学号： 得分：_ 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 三、填空题(本题共2个小题，满分16分) 11(8分)一个电子(电荷量为e，质量为m)以速率v从x轴上某点垂直x轴进入上方匀强磁场区域，如图所示，已知上方磁感应强度为B，且大小为下方匀强磁场磁感应强度的2倍，将从开始到再一次由x轴进入上方磁场作为一个周期，那么，电子运动一个周期所用的时间是_，电子运动一个周期的平均速度大小为_ 第11题图 第12题图 12（6分）如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔沿ab方向垂直射入容器内的匀强磁场中，结果一部分电子从小孔c竖直射出，一部分电子从小孔d水平射出，则从c、d两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tctd_，在容器中运动的加速度大小之比acad_. 四、计算题(本题共4个小题，满分40分) 13(8分)如图所示，在倾角为37的光滑斜面上有一根长为0.4 m，质量为6102 kg的通电直导线，电流I1 A，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中，设t0时，B0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2) 14(10分)电子质量为m，电荷量为q，以速度v0与x轴成角射入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后落在x轴上的P点，如图所示，求： (1)的长度； (2)电子由O点射入到落在P点所需的时间t. 15(10分)如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度B2103T；磁场右边是宽度L0.2 m、场强E40 V/m、方向向左的匀强电场一带电粒子电荷量q3.21019 C，质量m6.41027 kg，以v4104 m/s的速度沿OO垂直射入磁场，在磁场中偏转后进入右侧的电场，最后从电场右边界射出求： (1)大致画出带电粒子的运动轨迹(画在给出的图中)； (2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径； (3)带电粒子飞出电场时的动能Ek. 16(12分)质量为m，电荷量为q的带负电粒子自静止开始，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为s，如图所示，已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计 (1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图)； (2)求匀强磁场的磁感应强度B. 参考答案（12月21） 1C 2A 3D 4A 5C 6C 7D 8D 9AD 10AD 11. 解析 电子一个周期内的运动轨迹如右图所示由牛顿第二定律及洛伦兹力公式，可知evB，故圆半径R，所以上方R1，T1；下方R2，T2.因此电子运动一个周期所用时间是：T，在这段时间内位移大小：s2R22R122，所以电子运动一个周期的平均速度大小为：. 1212 21 解析 同一种粒子在同一磁场中运动的周期相同，且tcT，tdT，即tctd12. 由r知，vcvdrcrd21， 而acadvcvd21. 135 s 解析 斜面对导线的支持力为零时受力分析如右图 由平衡条件得： BILmgcot 37 B T2 T 所需时间t s5 s 14(1)sin (2) 解析 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，应根据已知条件首先确定圆心的位置，画出运动轨迹，所求距离应和半径R相联系，所求时间应和粒子转动的圆心角、周期T相联系 (1)过O点和P点做速度方向的垂线，两线交点C即为电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心，如右图所示，则可知2Rsin Bqv0m 由式可解得： sin . (2)由图中可知：2t 又v0R 由式可得：t. 15(1)见解析图 (2)0.4 m (3)7.681018 J 解析 (1)轨迹如下图所示 (2)带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律，有 qvBm， R m0.4 m. (3)EkEqLmv2403.210190.2 J6.41027(4104)2 J7.681018 J. 16(1)见解析图 (2) 解析 (1)作出粒子经电场和磁场的轨迹图，如下图 (2)设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v， 由动能定理得： qUmv2 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则： qvBm 由几何关系得：r2(rs)2d2 联立式得： 磁感应强度B .