1、湖北省武汉市钢城第四中学2020-2021学年高二物理上学期9月月考试题一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。. 每小题只有一项符合题目要求。 912题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)1. 关于磁场，下列说法正确的是 ( )A磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质B磁场是客观存在的一种特殊物质形态C磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无D磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致2. 光滑的平行导轨（图中粗线）与电源连接后，倾斜放置，导轨上放一个质量为m的金属导体棒。通电后，导体棒电
2、流垂直纸面向外，在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，下面四个图中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是（ ）IIIIBBBBABCD3如图所示，abcd四边形闭合线框，a、b、c三点坐标分别为(0，L,0)，(L，L,0)，(L,0,0)，整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中，通入电流I，方向如图所示，关于四边形的四条边所受到的安培力的大小，下列叙述中正确的是Aab边与bc边受到的安培力大小相等 B ad边不受安培力作用Ccd边与ad边受到的安培力大小相等 Dcd边受到的安培力最大4通电闭合直角三角形线框abc处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，电流方向如图所示
3、，那么三角形线框受到的磁场力的合力为( )A.方向垂直于ab边斜向上 B.方向垂直于ac边斜向上 C. 为零 D. 方向垂直于bc边向下5如图，长为、质量为的直导线用两绝缘细线悬挂于，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为。则当该磁场的磁感应强度最小时，其方向为 （ ）A沿悬线向下 B正向 C负向 D正向6如图所示，真空中狭长区域内的匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直 纸面向里，区域宽度为d，边界为CD和EF，速度为v的电子从边界CD外侧沿垂直于磁场方向射入磁场，入射方向跟CD的夹角为，已知电子的质量为m、带电荷量为e，为使电子能从另一边界EF射出
4、，电子的速率应满足的条件是（ ）A B C D7 如图所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成的。当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度。如图的各俯视图中正确表示磁场B方向的是8质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图两种虚线所示，下列表述正确的是( )AM的运行时间大于N的运行时间 BM的速率小于N的速率C洛伦兹力对M、N做正功 DM带负电，N带正电二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)9如图所示为一种获得
5、高能粒子的装置，由光滑绝缘材料围成的环形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的均匀磁场（环形区域的宽度非常小）。质量为m、电荷量为+q的粒子可在环中做半径为R的圆周运动。A、B为两块中心开有小孔的距离很近的极板，原来电势均为零，每当带电粒子经过A板准备进入AB之间时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间的电场中得到加速。每当粒子离开B板时，A板电势又降为零。粒子在电场中一次次加速下动能不断增大，而在环形磁场中绕行半径R不变。（设极板间距远小于R）下列说法正确的是（ ）A粒子从A板小孔处由静止开始在电场力作用下加速，绕行N圈后回到A板时获得的总动能为NqUB粒子在绕行的整个
6、过程中，每一圈的运动时间为C粒子绕行第N圈时所受向心力为 D粒子获得的最大速度与加速次数无关，由R决定。10.如图所示为足够大空间内存在水平方向的匀强磁场，在磁场中A、B两物块叠在一起置于光滑水平面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘，A、B接触面粗糙。自t =0时刻起用水平恒力F作用在物块B上，由静止开始做匀加速直线运动。右图图象的横轴表示时间，则纵轴y可以表示（ ）AA所受洛伦兹力大小 B A对B的摩擦力大小CA对B压力大小 DB对地面压力大小EBab11如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向
7、上运动，下列说法正确的是A微粒一定带负电 B微粒动能一定减小C微粒的机械能一定增加 D微粒的电势能一定增加 12. 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时A 磁铁对桌面的压力减小 B磁铁对桌面的压力增大C桌面受到向右的摩擦力作用 D桌面受到向左的摩擦力作用三、非选择题（本题共6小题，共60分。）13.（6分）一只电流表的满偏电流为Ig=3 mA，内阻为Rg=100，若改装成量程为I=30mA的电流表，应并联的电阻阻值为 ；若将改装改装成量程为U=3V的电压表，应串联一个阻值为 的电阻。14.（8分）某同学采用如下图甲所示的电路测
8、定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约2，电压表(03V内阻约3k)，电流表(00.6A内阻约1.0)，滑动变阻器有R1(102A)和R2(1000.1A)各一只(1)实验中滑动变阻器应选用_(选填“R1”或“R2”)(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路(3)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的UI图像，由图可较准确地求出电源电动势E_V；内阻r_.15(7分)在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为1 cm，电流为0.5 A，所受的磁场力为5104 N求：(1)该位置的磁感应强度多大？(2)若将该电流撤去，该位置的磁感应强度又是多大？(3)若将通
9、电导线跟磁场平行放置，该导体所受到的磁场力多大？16(10分)如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电源内阻不计，问：若导轨光滑，电源电动势E为多大时才能使导体杆静止在导轨上？17(14分)如图所示，abcd是一个边长为L的正方形，它是磁感应强度为B的匀强磁场横截面的边界线一带电粒子从ad边的中点O与ad边成30角且垂直于磁场方向射入若该带电粒子所带电荷量为q、质量为m(重力不计)，则该带电粒子在磁场中飞行时间最长是多少？若要带电粒子飞行时间最长，带电粒子的速度必须符合什么条件？18
10、(15分)如图所示，一质量为m、电荷量为q带正电荷的小球静止在倾角为30足够长的绝缘光滑斜面顶端时，对斜面的压力恰为零，若迅速把电场方向改为竖直向下，则小球能在斜面上滑行多远？物理参考答案1、 B；2、C；3、D；4、C；5、A；6、B；7、B；8、D；9、AC；10、CD；11、AC；12、AD；13、11.1 90014、R1 1.75 1.8715(1)0.1 T(2)0.1 T(3)0解析(1)根据公式B得：B T0.1 T.(2)该处的磁感应强度不变，B0.1 T.(3)电流元平行磁场放置时，所受磁场力为零，F0.16.解析由闭合电路欧姆定律得：EIR，导体杆受力情况如图所示，则由共
11、点力平衡条件可得F安mgtan ，F安BId，由以上各式可得出E.17.v解析从题设的条件中，可知带电粒子在磁场中只受洛伦兹力作用，它做匀速圆周运动，粒子带正电，由左手定则可知它将向ab方向偏转，带电粒子可能的轨道如下图所示(磁场方向没有画出)，这些轨道的圆心均在与v方向垂直的OM上带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有qvB，r运动的周期为T由于带电粒子做匀速圆周运动的周期与半径和速率均没有关系，这说明了它在磁场中运动的时间仅与轨迹所对的圆心角大小有关由图可以发现带电粒子从入射边进入，又从入射边飞出，其轨迹所对的圆心角最大，那么，带电粒子从ad边飞出的轨迹中，与ab相切的轨迹的半径也就
12、是它所有可能轨迹半径中的临界半径r0：rr0，在磁场中运动时间是变化的，rr0，在磁场中运动的时间是相同的，也是在磁场中运动时间最长的由上图可知，三角形O2EF和三角形O2OE均为等腰三角形，所以有OO2E.轨迹所对的圆心角为a2运动的时间t由图还可以得到r0，r0得v带电粒子在磁场中飞行时间最长是；带电粒子的速度应符合条件v.18.解析由分析知：当小球静止在斜面顶端时，小球受重力mg、电场力Eq，且mgEq，可得E当电场反向时，小球由于受到重力和电场力作用而沿斜面下滑，产生速度，同时受到洛伦兹力的作用，FqvB，方向垂直斜面向上速度v是在不断增大的，直到mg和Eq的合力在垂直斜面方向上的分力等于洛伦兹力，小球就要离开斜面了，此时qvB(mgEq)cos 30，v又因为小球在下滑过程中只有重力和电场力做功，所以由动能定理可得：(mgEq)hmv2，所以h所以小球在斜面上下滑的距离为x2h.