1、2016-2017学年山东省济宁市微山一中高二（上）月考物理试卷（12月份）一选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确的选项前的符号填在括号内）1如图所示，把一条长直导线平行地放在小磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转首先观察到这个实验现象的物理学家是（）A奥斯特B法拉第C洛伦兹D楞次2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
2、地方，B值越大3关于地磁场，下列叙述正确的是（）A地球的地磁两极和地理两极重合B我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极C地磁的北极与地理的南极重合D地磁的北极在地理的南极附近4如图所示，带负电的金属环绕其轴OO匀速转动时，放在环顶部的小磁针最后将（）AN极竖直向上BN极竖直向下CN极水平向左D小磁针在水平面内转动5如图所示，有一磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场，一束电子流以初速度v0从水平方向射入，为了使电子流经过磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，这个电场的方向大小和方向是（）A，竖直向上B，水平向左CBv0，垂直纸面向外DBv0，垂直纸面向里6如图
3、所示是等腰直角三棱柱，其中正方形ABCD的边长为L，按图示位置放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下列说法中正确的是（）A通过ABCD平面的磁通量为BL2B通过BCFE平面的磁通量为BL2C通过ADFE平面的磁通量为零D以上说法都不对7在倾角为的光滑绝缘斜面上，放一根通电的直导线，如图，当加上如下所述的磁场后，有可能使导线静止在斜面上的是（）A加竖直向下的匀强磁场B加垂直斜面向上的匀强磁场C加水平向右的匀强磁场D加沿斜面向下的匀强磁场8如图所示，质量m=0.1kg的AB杆放在倾角=30的光滑轨道上，轨道间距L=0.2m，电流I=0.5A当加上垂直于杆AB的某一方向的匀强磁场后，杆A
4、B处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度不可能为（）A4TB6TC8TD10T9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vMvNB两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FMFNC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10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
5、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二、填空题（共22分）11如图所示，A、B为粗细均匀的铜环直径两端，若在A、B两端加一电压U，则环心O处的磁感应强度为（已知圆环直径为d）12在如图所示的四幅图中，小磁针N极的指向分别为A图、B图、C图、D图13下列各图中导线长度均为L，所受安培力的大小和方向分别为（1）、（2）、（3）14如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电（绝缘）小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球
6、分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时小球的动能，丝线所受的拉力，小球所受的洛伦兹力（填“相同”、“不同”）三、计算题（本题共3小题，共38分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤）15如图所示，平行金属导轨间距为0.5m，水平放置，电源电动势为E=1.5V，内阻r=0.2，金属棒电阻R=2.8，与平行导轨垂直，其余电阻不计，金属棒处于磁感应强度B=2.0T、方向与水平方向成600角的匀强磁场中，则开始接通电路瞬间，问：（1）金属棒受到的安培力的大小和方向如何？（2）若棒的质量为m=5102kg，此时它对轨道的压力是多少？16在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流为I、长为L、
7、质量为m的导体棒，如图所示，试求：（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，应加匀强磁场B的大小和方向17质量为m，带电量为q的微粒，以速度v与水平方向成45角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，如图所示，微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动，求：（1）电场强度的大小，该带电粒子带何种电荷（2）磁感应强度的大小2016-2017学年山东省济宁市微山一中高二（上）月考物理试卷（12月份）参考答案与试题解析一选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确的选项前的符
8、号填在括号内）1如图所示，把一条长直导线平行地放在小磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转首先观察到这个实验现象的物理学家是（）A奥斯特B法拉第C洛伦兹D楞次【考点】电磁感应现象的发现过程【分析】本题是电流的磁效应实验，首先是由奥斯特观察到这个实验现象【解答】解：当导线中有电流时，小磁针会发生偏转，说明电流将产生能产生磁场，这种现象称为电流的磁效应，首先是由丹麦物理学家奥斯特观察到这个实验现象故A正确，BCD错误故选：A2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
9、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：D3关于
10、地磁场，下列叙述正确的是（）A地球的地磁两极和地理两极重合B我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极C地磁的北极与地理的南极重合D地磁的北极在地理的南极附近【考点】地磁场【分析】明确地磁场的分布，知道地球是一个大磁体，地磁的南、北极与地理的南、北极正好相反，而且存在磁偏角，并不重合【解答】解：A、地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理的北极附近，但磁极和地理两极并不重合，存在一定的偏角，故AC错误，D正确；B、在地球表面地磁场的磁感线从地理南极指向地理北极，故我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的南极故B错误故选：D4如图所示，带负电的金属环绕其轴OO匀速转
11、动时，放在环顶部的小磁针最后将（）AN极竖直向上BN极竖直向下CN极水平向左D小磁针在水平面内转动【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【分析】带负电旋转，则可知电流方向，再由右手螺旋定则可知磁极的方向，再根据磁极间的相互作用可知小磁针的偏转方向【解答】解：带负电金属环，如图所示的旋转则金属环的电流方向与旋转方向相反再由右手螺旋定则可知电流产生的磁极的方向是：右端是N极，左端是S极；小磁针所在处的磁场的方向与OO轴的磁场的方向是相反的，所以小磁针处的磁极的方向：左端N极，右端S极因此小磁针N极水平向左故C正确，ABD错误；故选：C5如图所示，有一磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场，一束
12、电子流以初速度v0从水平方向射入，为了使电子流经过磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，这个电场的方向大小和方向是（）A，竖直向上B，水平向左CBv0，垂直纸面向外DBv0，垂直纸面向里【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【分析】首先根据粒子做匀速直线运动，可判断粒子的电场力和洛伦兹力相等，即可得知电场强度和磁场强度的关系【解答】解：为使电子不发生偏转，粒子所受到电场力和洛伦兹力是平衡力，即为qv0B=qE，所以电场与磁场的关系为：E=v0B电子带负电，洛伦兹力向外，电场力向内，电子受电场力方向与场强方向相反，故电场方向向外故C正确故选：C6如图所示是等腰直角三棱柱，其
13、中正方形ABCD的边长为L，按图示位置放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下列说法中正确的是（）A通过ABCD平面的磁通量为BL2B通过BCFE平面的磁通量为BL2C通过ADFE平面的磁通量为零D以上说法都不对【考点】磁通量【分析】磁通量的公式为=BScos，注意夹角是平面与磁场垂直方向的夹角【解答】解：A、磁场的方向与平面BCFE垂直，ABCD平面的投影为BCFE，故通过它的磁通量为：故A错误；B、BCEF平面是ABCD平面在垂直磁场方向上的投影，所以磁通量大小与通过ABCD平面的磁通量相等，为BL2，故B错误；D、ADFE平面与磁场的方向平行，故通过它的磁通量为零；故C正确，D
14、错误；故选：C7在倾角为的光滑绝缘斜面上，放一根通电的直导线，如图，当加上如下所述的磁场后，有可能使导线静止在斜面上的是（）A加竖直向下的匀强磁场B加垂直斜面向上的匀强磁场C加水平向右的匀强磁场D加沿斜面向下的匀强磁场【考点】安培力；共点力平衡的条件及其应用【分析】根据左手定则判断出安培力的方向之后，然后结合共点力平衡的条件即可解答【解答】解：A、加竖直向下的匀强磁场，根据左手定则可知，安培力的方向向左，重力支持力与安培力可以三力平衡故A正确；B、加垂直斜面向上的匀强磁场，根据左手定则可知，安培力的方向沿斜面的方向向下，重力支持力与安培力不可能平衡故B错误；C、加水平向右的匀强磁场，根据左手定
15、则可知，安培力的方向竖直向下，重力、支持力与安培力不可以平衡故C错误；D、加沿斜面向下的匀强磁场，根据左手定则可知，安培力的方向垂直于斜面向下，重力、支持力与安培力三力不可能平衡故D错误故选：A8如图所示，质量m=0.1kg的AB杆放在倾角=30的光滑轨道上，轨道间距L=0.2m，电流I=0.5A当加上垂直于杆AB的某一方向的匀强磁场后，杆AB处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度不可能为（）A4TB6TC8TD10T【考点】安培力【分析】对杆受力分析，由图解法求出杆受的安培力的最小值，根据F=BIL求出B的最小值【解答】解：金属导轨光滑，所以没有摩擦力，则金属棒只受重力支持力和安培力，根据平衡
16、条件支持力和安培力的合力应与重力等大反向，根据矢量三角形合成法则作出三种情况的合成图如图：由图可以看出当安培力F与支持力垂直时有最小值：Fmin=mgsin即BIL=mgsinmgsin30=0.5mg得：B=5T故不可能的是A、4T因选不可能的，故选：A9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vMvNB两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FMFNC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
17、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【考点】带电粒子在混合场中的运动【分析】两个轨道的半径相同，根据圆周运动的向心力的公式可以分析小球通过最低点是对轨道的压力，小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，小球在电场中受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小【解答】解：AC、在磁场中运动时，只有重力做正功，在电场中运动时，重力做正功、电场力做负功，由动能定理可知：mv=mgH mv=mgHqEd解得，vMvN，由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功，到达最低点
18、时的速度的大小较小，所以在电场中运动的时间也长，故AC错误；B、最低点M时，支持力与重力和洛伦兹力（方向竖直向下）的合力提供向心力，最低点N时，支持力与重力的合力提供向心力，因为vMvN，可知：FMFN，故B错误；D、由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，所以小球可以到达轨道的另一端，而电场力做小球做负功，所以小球在达到轨道另一端之前速度就减为零了，故不能到达最右端，故D正确；故选：D10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
19、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【考点】洛仑兹力；摩擦力的判断与计算【分析】甲带正电，在向左运动的过程中，要受到洛伦兹力的作用，根据左手定则可以判断洛伦兹力的方向，根据受力再判断摩擦力的变化【解答】解：A、甲、乙两物块间没有相对的滑动，是静摩擦力，由于乙与地面之间的滑动摩擦力的增大，整体的加速度减小，所以对于甲来说，静摩擦力作为合力产生加速度，由于整体的加速度减小，所以甲、乙两物块间的摩擦力减小，所以B正确，AC错误；D、甲带正电，在向左运动的过程中，受到的洛伦兹力的
20、方向向下，所以对乙的压力变大，乙与地面之间的为滑动摩擦力，压力变大，所以滑动摩擦力也变大，所以D正确；故选：BD二、填空题（共22分）11如图所示，A、B为粗细均匀的铜环直径两端，若在A、B两端加一电压U，则环心O处的磁感应强度为0（已知圆环直径为d）【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【分析】根据题意明确电流特点，再根据微元法进行分析，利用叠加原理即可明确O点处的磁感应强度【解答】解：电流由A点流入后，分成相等两部分，分别从上半圆和下半圆流过，到B点汇集将圆环分成若干小段即微元，每一微元都可以近似看成直线，在O点产生一磁感应强度Bi，而对于上下两半圆环中关于O点对称的两个微元中，电流相
21、同，在O点产生的磁感应强度大小相等、方向相反，根据叠加原理可知，O点的磁感应强度为0故答案为：012在如图所示的四幅图中，小磁针N极的指向分别为A图垂直指向外、B图左边平行纸面向下，右边垂直纸面向里、C图垂直纸面向里、D图平行纸面向左【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【分析】应用右手螺旋定则先判断出通电螺线管或直导体的磁场的方向，然后再根据小磁针静止时N极指向磁场方向，即可判定小磁针的方向【解答】解：A、依据右手螺旋定则可知，通电直导线右边的磁场方向垂直纸面向外，因此小磁针N极垂直指向外；B、依据右手螺旋定则可知，通电螺线管左边的磁场方向平行纸面向下，下边通电直导线的磁场方向垂直纸面向
22、里，因此左边小磁针N极平行纸面向下，而下边的小磁针N极方向垂直指向里；C、依据右手螺旋定则可知，通电环导线内部的磁场方向垂直纸面向里，因此小磁针N极垂直指向里；D、依据右手螺旋定则可知，通电螺线管左边的磁场为S极，而右边是磁场N极，因此小磁针N极平行纸面向左；故答案为：垂直指向外、左边平行纸面向下，右边垂直纸面向里、垂直纸面向里、平行纸面向左13下列各图中导线长度均为L，所受安培力的大小和方向分别为（1）0、（2）BIL，水平向右、（3）BIL，垂直导线向左上方【考点】安培力【分析】根据左手定则判断安培力的方向，根据当B与I垂直时F=BIL计算安培力的大小【解答】解：（1）电流方向与磁场平行，
23、不受安培力作用；（2）由左手定则知安培力方向向右，F=BIL；（3）磁场与导线垂直，则由左手定则知安培力方向垂直导线斜向上，F=BIL故答案为：（1）0；（2）BIL，水平向右；（3）BIL，垂直导线向左上方14如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电（绝缘）小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时小球的动能相同，丝线所受的拉力不同，小球所受的洛伦兹力不同（填“相同”、“不同”）【考点】带电粒子在混合场中的运动【分析】带电小球在重力与拉力及洛伦兹力共同作用下，绕固定点做圆周运动，由于拉力与洛伦兹力始终垂直于速度方向，它们对小球不做功因此仅有重力作功，则
24、有机械能守恒从而可以确定动能是否相同，并由此可确定拉力与洛伦兹力【解答】解：由题意可知，拉力与洛伦兹力对小球不做功，仅仅重力作功，则小球机械能守恒，所以小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时的动能相同；由于小球的运动方向不同，则根据左手定则可知，洛伦兹力的方向不同，但大小却相同；小球的速度大小相等，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同；根据牛顿第二定律可知，则拉力的大小也不同故答案为：相同，不同，不同三、计算题（本题共3小题，共38分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤）15如图所示，平行金属导轨间距为0.5m，水平放置，电源电动势为E=1.5V，内阻r=
25、0.2，金属棒电阻R=2.8，与平行导轨垂直，其余电阻不计，金属棒处于磁感应强度B=2.0T、方向与水平方向成600角的匀强磁场中，则开始接通电路瞬间，问：（1）金属棒受到的安培力的大小和方向如何？（2）若棒的质量为m=5102kg，此时它对轨道的压力是多少？【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第三定律；左手定则【分析】（1）如图，导体棒与磁场垂直，由F=BIL求解安培力的大小，其中I由闭合电路欧姆定律求出安培力的方向由左手定则判断；（2）分析导体棒的情况，由平衡条件求出轨道对导体棒的支持力，再由牛顿第三定律求解它对轨道的压力【解答】解：（1）由闭合电路欧姆定律得电路中的电流为 I=A=
26、0.5A安培力的大小为 F=BIL=2.00.50.5=0.5N由左手定则可知，与水平成30斜向左上方（2）对导体棒，由平衡条件得：FN+Fsin30=mg解得：FN=0.25N由牛顿第三定律可知，对轨道的压力为0.25N答：（1）金属棒受到的安培力的大小是0.5N，方向与水平成30斜向左上方（2）若棒的质量为m=5102kg，此时它对轨道的压力是0.25N16在倾角为的光滑斜面上，置一通有电流为I、长为L、质量为m的导体棒，如图所示，试求：（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，应加匀强磁场B的大小和方向【考点】安培力；共点力
27、平衡的条件及其应用【分析】（1）导体棒静止在斜面上，受到三个力作用而平衡：重力、支持力、安培力，导体棒与磁场方向垂直，安培力大小为FA=BIL，根据平衡条件列方程求解B（2）要保持导体棒在斜面上静止且对斜面无压力，则安培力要平衡棒的重力，根据平衡条件求解B，由左手定则判断B的方向【解答】解：（1）欲使棒静止，则棒受三力平衡，设安培力与斜面的夹角为，则：BILcos=mgsin解得：B=，当=0时，B最小，且有：Bmin=方向垂直斜面向上（2）欲使棒对斜面无压力，则安培力要平衡棒的重力，其受力图如图所示，由平衡条件有：BIL=mg，解得：B=方向为水平向左答：（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁
28、场的磁感应强度B的最小值为，方向为垂直斜面向上；（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场B的大小为，方向为水平向左17质量为m，带电量为q的微粒，以速度v与水平方向成45角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，如图所示，微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动，求：（1）电场强度的大小，该带电粒子带何种电荷（2）磁感应强度的大小【考点】带电粒子在混合场中的运动【分析】对带电微粒进行受力分析，然后由平衡条件列方程，求出电场强度与磁感应强度；电场方向反向后，分析带电微粒的受力情况，根据带电微粒的受力情况，确定微粒的运动状态【解答】解：（1）微粒受重力mg，电场力qE，洛伦兹力qvB，微粒做匀速直线运动，所受合力必为零，根据共点力平衡条件可知，微粒只能带正电，否则不能平衡，受力如图所示，由几何关系知，qE=mg，则电场强度为：E=；（2）由于合力为零，则：qvB=mg所以：B=答：（1）电场强度的大小为，该带电粒子带正电荷（2）磁感应强度的大小为2017年5月5日