1、 乌兰察布分校2017-2018学年高二第一学期期末考试(命题人:温健 审核人:张鹏 分值 100分 时间 90分钟 )注意事项:1答卷前,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。2. 将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3. 考试结束后,将答题卡交回。一.选择题:(本大题共12小题。1-8为单选每小题4分,。第9-12题为多选,全部选对的得6分,选对但选不全的的3分,选错的得0分)1如图,在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里。一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板。若不计重力,下列四个物理量中哪一个改变时,粒子运动轨迹不会改变?( )A粒子速度
2、的大小B粒子所带电荷量C电场强度D磁感应强度2如图,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动, MN中产生的感应电动势为El;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比El: E2分别为:( )A.ca,2: 1 B.ac,2: 1 C.ac,1: 2 D.ca,1: 23如图,两根相互平行的长直导线过纸面上的MN两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流;a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等关于以
3、上几点处的磁场,下列说法正确的是( )A. O点处的磁感应强度为零B. a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C. c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D. a、c两点处磁感应强度的方向不同4据报道,我国实施的“双星”计划发射的卫星中放置了一种“磁强计”,用于测定地磁场的磁感应强度等研究项目。磁强计的原理如图所示:电路中有一段金属导体,它的横截面积是宽为a、高为b的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x正方向、大小为I的电流。已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电量为e。金属导电过程中,自由电子做定向移动可视为匀速运动。若测出金属导体前后两个侧面间(z=a为前侧
4、面,z=0为后侧面)的电势差为U,那么( )A. 前侧面电势高, B. 前侧面电势高, C. 后侧面电势高, D. 后侧面电势高, 5.如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为如果仅改变下列某一个条件,角的相应变化情况是( )A.棒中的电流变大, 角变大 B. 两悬线等长变短, 角变小C.金属棒质量变大, 角变大 D.磁感应强度变大, 角变小6.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长从置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均
5、垂直于MN第一次ab边平行MN进入磁场线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1:第二次bc边平行MN进入磁场线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则( )AQ1Q2q1=q2 BQ1Q2q1q2 CQ1=Q2q1=q2 DQ1=Q2q1q27如图所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为L,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域取沿abcda的感应电流为正,则表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是( )A. B. C. D.8如图所示,
6、在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120角,若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a,则该粒子的比荷和所带电荷的正负是( )A. 3v/2aB正电荷B. 正电荷C. 3v/2aB负电荷D. 负电荷9.半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始,杆的位置由确定,如图所示则
7、( )A.=0时,杆产生的电动势为2BavB. =时,杆产生的电动势为C. =0时,杆受的安培力大小为D. =时,杆受的安培力大小为10如图所示为一圆形区域的匀强磁场,在O点处有一放射源,沿半径方向射出速率为v的不同带电粒子,其中带电粒子1从A点飞出磁场,带电粒子2从B点飞出磁场,不考虑带电粒子的重力,则( )A. 带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间之比为21B. 带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间之比为23C. 带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷之比为31D. 带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷之比为111质量为m,电量为q的带正电小物块在磁感强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,
8、沿动摩擦因数为的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动,如图所示物块经时间t移动距离s后停了下来,设此过程中,q不变,则( ) A. B. C. D. 12如图所示,固定的竖直光滑U型金属导轨,间距为L,上端接有阻值为R的电阻,处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上,导轨的电阻忽略不计。初始时刻,弹簧处于伸长状态,其伸长量为,此时导体棒具有竖直向上的初速度v0。在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是( )A. 初始时刻导体棒受到的安培力大小B. 初始时刻导体棒加速度的大小
9、C. 导体棒往复运动,最终静止时弹簧处于压缩状态D. 导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热二,计算题(本题共三小题,13题14分,14题14分,115题16分)13如图所示,在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场现有一粒子源处在坐标为(0,L)M点能以垂直与电场方向不断发射质量为m、电量为+q、速度为v0的粒子(重力不计),粒子进入磁场后最后又从x轴上坐标为(3L,0)处的P点射入电场,其入射方向与x轴成45角求:(1)粒子到达P点时的速度v;(2)匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B的比值;(3)粒子从M点
10、运动到P点所用的时间t14如图所示,一矩形金属框架与水平面成角37,宽L0.4m,上、下两端各有一个电阻R02 ,框架的其他部分电阻不计,框架足够长,垂直于金属框架平面的方向有一向上的匀强磁场,磁感应强度B1.0 Tab为金属杆,与框架良好接触,其质量m0.1kg,电阻r1.0,杆与框架的动摩擦因数0.5杆由静止开始下滑,在速度达到最大的过程中,上端电阻R0产生的热量Q00.5 J(取g10m/s2,sin 370.6,cos 370.8)求:(1)流过R0的最大电流;(2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离。(保留三位有效数字)15如图,在水平地面MN上方空间存在一有界匀强磁场区域,磁场沿水平方向,磁感应强度大小B=1.0T,上边界EF距离地面的高度H =0.7m。正方形金属线框abcd的质量m =0.1kg,边长L=0.1m,总电阻R =0.02,线框的ab边距离EF上方h = 0.2m处由静止开始自由下落,ab保持水平,且线框平面始终与磁场方向垂直,g取10m/s2。求(1)线框刚进入磁场时a、b两点之间的电势差Uab;(2)线框刚要落地时速度v的大小;(3)线框产生的焦耳热Q。