河北省保定市满城中学学年高二上学期月考物.docx
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河北省保定市满城中学学年高二上学期月考物
2015-2016学年河北省保定市满城中学高二(上)月考物理试卷(12月份)
一、选择题(每题4分,共48分,其中1-8为单选题,9-12为多选题,选对但不全得2分)
1.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
2.如图所示的四个实验现象中,不能表明电流能产生磁场的是( )
A.图甲中,导线通电后磁针发生偏转
B.图乙中,通电导线在磁场中受到力的作用
C.图丙中,当电流方向相同时,导线相互靠近
D.图丁中,当电流方向相反时,导线相互远离
3.下列四副图关于各物理量方向间的关系中,正确的是( )
A.B.C.D.
4.如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,要使垂直纸面放置一根长为L、质量为m的通电直导体处于静止状态.则应加以匀强磁场B的方向可能是( )
A.平行斜面向上B.平行斜面向下C.垂直斜面向下D.垂直斜面向上
5.如图所示,一圆形区域内存在匀强磁场,AC为直径,O为圆心,一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场,初速度为v1,从D点射出磁场时的速率为v2,则下列说法中正确的是(粒子重力不计)( )
A.v2>v1,v2的方向必过圆心
B.v2=v1,v2的方向必过圆心
C.v2>v1,v2的方向可能不过圆心
D.v2=v1,v2的方向可能不过圆心
6.两通电直导线的电流方向分别为a→b,c→d,两导线垂直但不相交,ab水平放置,可自由移,cd竖直放置且固定不动,如图所示.通电后( )
A.ab将顺时针转动,同时靠近cd
B.ab将逆时针转动,同时靠近cd
C.ab将顺时针转动,同时远离cd
D.ab将逆时针转动,同时远离cd
7.如图,在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道,水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直.一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M滑下,则下列说法中正确的是( )
A.滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大
B.滑块从M点到最低点的加速度比磁场不存在时小
C.滑块经最低点时对轨道的压力比磁场不存在时小
D.滑块从M点到最低点所用时间与磁场不存在时相等
8.两个电荷量相等但电性相反的带电粒子a、b分别以速度va和vb射入匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,磁场宽度为d,两粒子同时由A点出发,同时到达B点,如图所示,则( )
A.a粒子带正电,b粒子带负电
B.两粒子的轨道半径之比Ra:
Rb=:
1
C.两粒子的质量之比ma:
mb=1:
2
D.两粒子的速度之比va:
vb=1:
2
9.如图所示,在沿水平方向向里的匀强磁场中,带电小球A与B在同一直线上,其中小球B带正电荷并被固定,小球A与一水平放置的光滑绝缘板C接触(不粘连)而处于静止状态.若将绝缘板C沿水平方向抽去后,以下说法正确的是( )
A.小球A仍可能处于静止状态B.小球A将可能沿轨迹1运动
C.小球A将可能沿轨迹2运动D.小球A将可能沿轨迹3运动
10.圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )
A.a粒子速率最大
B.c粒子速率最大
C.a粒子在磁场中运动的时间最长
D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc
11.如图所示,甲是一带正电的小物块,乙是一不带电的绝缘物块,甲、乙叠放在一起置于粗糙的水平地板上,地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场.现用水平恒力拉乙物块,使甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动,在加速运动阶段( )
A.甲、乙两物块之间的摩擦力不断增加
B.甲、乙两物块之间的摩擦力不断减小
C.甲、乙两物块之间的摩擦力不变
D.乙物块与地面间摩擦力不断增大
12.电磁轨道炮工作原理如图所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是( )
A.只将轨道长度L变为原来的2倍
B.只将电流I增加至原来的2倍
C.只将弹体质量减至原来的一半
D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共12分)
13.长直导线ab斜放在水平导轨上(导线与导轨的夹角为θ),两导轨相互平行且间距为d,匀强磁场的磁感应强度为B,如图所示,当通过ab的电流为I时,导线ab所受安培力的大小为 .
14.两个带正电粒子从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动,已知它们的质量之比m1:
m2=1:
4,电荷量q1:
q2=1:
2,轨道半径之比r1:
r2= ,周期之比T1:
T2= .
15.如图所示,比荷为的电子,以速度v0沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中,欲使电子从BC边穿出,磁感应强度B的取值应 .
16.回旋加速器置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.D形盒中间A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,加速电压为U.设粒子初速度为零,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用,则粒子能获得的最大动能Ekm是 ,粒子从静止开始加速到出口处所需的时间是 .
三、计算题(本题共4小题,共40分.解答时应该写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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)
17.如图所示,倾角为θ、间距为L的平行导轨上端连接电动势为E的电源和阻值为R的电阻,其它电阻不计.在导轨上水平放置一根质量为m、电阻不计的导体棒ab,棒与斜面间动摩察因数μ<tanθ,欲使棒所受的摩擦力为零,且能使棒静止在斜面上,应加匀强磁场的磁感应强度B的最小值是多少?
方向如何?
18.质量为m,带电量为q的液滴以速度v沿与水平成45°角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域,电场强度方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,如图所示.液滴带正电荷,在重力、电场力及磁场力共同作用下在场区做匀速直线运动.试求:
(1)电场强度E和磁感应强度B各多大?
(2)当液滴运动到某一点A时,电场方向突然变为竖直向上,大小不改变,不考虑因电场变化而产生的磁场的影响,此时液滴加速度多少?
说明此后液滴的运动情况(即求:
半径与周期).
19.如图所示,质量为m、带电荷量为q的小球用长为l的绝缘细线悬挂于O点,处于垂直于纸面向里的磁感应强度为B1的匀强磁场中.将小球拉至悬线与竖直方向成θ角,由静止释放,小球运动到最低点A时,悬线断开,小球对水平面的压力恰好为零.小球沿光滑水平面向左运动进入正交的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B2,且做匀速直线运动.求:
(1)小球所带电荷的电性;
(2)磁感应强度B1为多大?
(3)电场强度E等于多少?
20.一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面.粒子飞出磁场区域后,再运动一段时间从b处穿过x轴,速度方向与x轴正方向夹角为30°,如图所示.不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)b点到O点的距离;
(3)粒子从O点到b点的时间.
2015-2016学年河北省保定市满城中学高二(上)月考物理试卷(12月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(每题4分,共48分,其中1-8为单选题,9-12为多选题,选对但不全得2分)
1.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
【考点】磁感应强度.
【分析】磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度.比值与磁场力及电流元均无关.电流元所受磁场力是由左手定则来确定,并根据磁感线的疏密来表示磁场的强弱
【解答】解:
AB、由安培力公式F=BIL,得B=,可知,磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况及安培力大小无关,故AB错误;
C、当通电导线与磁场平行放置时,没有安培力,但不能肯定此处没有磁感应强度,故C错误;
D、磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大,故D正确,
故选:
D
2.如图所示的四个实验现象中,不能表明电流能产生磁场的是( )
A.图甲中,导线通电后磁针发生偏转
B.图乙中,通电导线在磁场中受到力的作用
C.图丙中,当电流方向相同时,导线相互靠近
D.图丁中,当电流方向相反时,导线相互远离
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向.
【分析】磁场对放入其中的磁极或电流有力的作用,根据此性质可判断电流是否产生了磁场.
【解答】解:
A、甲图中小磁针发生了偏转,说明小磁针受到了磁场的作用,故说明电流产生了磁场,故A正确;
B、乙图中由于导线中通以电流使导线受到了安培力的作用,不能说明电流产生了磁场,故B错误;
C、两导线相互靠近,是因为彼此处在了对方的磁场中,故说明了电流产生了磁场,故C正确;
D、两导线相互远离是因为彼此处在对方产生的磁场中,从而受到了安培力,故D正确;
本题选错误的,故选B.
3.下列四副图关于各物理量方向间的关系中,正确的是( )
A.B.C.D.
【考点】左手定则.
【分析】磁场中的电流受到的安培力以及带电粒子在磁场中运动时受到洛伦兹力方向根据左手定则判断,由磁感线方向确定手心方向,由电荷运动方向确定四指指向,由大拇指指向来判断洛伦兹力的方向.
【解答】解:
A、由左手定则可知,安培力的方向总是与磁感应强度的方向垂直,故A错误;
B、磁场的方向向下,电流的方向向里,由左手定则可知安培力的方向向左.故B正确;
C、由左手定则可知,洛伦兹力的方向总是与磁感应强度的方向垂直,故C错误;
D、通电螺线管产生的磁场的方向沿螺线管的轴线的方向,由图可知电荷运动的方向与磁感线的方向平行,不受洛伦兹力.故D错误.
故选:
B
4.如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,要使垂直纸面放置一根长为L、质量为m的通电直导体处于静止状态.则应加以匀强磁场B的方向可能是( )
A.平行斜面向上B.平行斜面向下C.垂直斜面向下D.垂直斜面向上
【考点】共点力平衡的条件及其应用;安培力.
【分析】由共点力的平衡条件确定安培力可能的方向;再由左手定则分析匀强磁场的方向.
【解答】解:
A、B根据共点力的平衡,安培力不可能垂直斜面方向,故A、B错误;
C、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下,则沿斜面向上的安培力、支持力与重力,处于平衡状态,则大小B═mg;故C正确;
D、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上,则安培力方向沿斜面向下,导体不可能平衡,故D错误;
故选:
C
5.如图所示,一圆形区域内存在匀强磁场,AC为直径,O为圆心,一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场,初速度为v1,从D点射
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