1、集宁一中2017-2018学年第一学期第三次月考高二年级物理试题一、选择题1. 如果运动电荷除磁场力外不受其他任何力的作用，则带电粒子在磁场中做下列运动可能成立的是()A. 做匀速直线运动 B. 做匀变速直线运动C. 做变速曲线运动 D. 做匀变速曲线运动【答案】C【解析】A、带电粒子进入磁场后，只要受到洛伦兹力，因洛仑兹力始终与速度方向垂直，一定做变速曲线运动，故A不可能；B、匀变速运动是指加速度不变的运动，如果运动电荷除磁场力外不受其它任何力的作用，洛伦兹力的方向与速度方向垂直，粒子将做曲线运动，故B不可能；C、因为直线运动的条件是合外力与速度方向共线，而带电粒子的洛仑兹力始终与速度方向垂
2、直，做变速曲线运动，故C可能；D、如果做匀变速运动说明加速度的方向是始终不变的，而洛伦兹力大小F=qvB，方向始终与速度的方向垂直，即方向始终都在变化，所以粒子的加速度是变化的，是变加速曲线运动，故D不可能。故选：C。2. 如图所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图所示，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外.则B圆内的磁通量（ ）A. 为零 B. 是出来的 C. 是进去的 D. 条件不足，无法判别【答案】C【解析】根据题意可知，通电环形导线，在线圈B处产生磁场方向，左半边的垂直向里，右半边的磁场垂直向外，且线圈A内部的磁场强，根据方向不同可以相互抵消，可知，
3、B圆内的磁通量是进去的，故C正确，ABD错误；故选：C.3. 如图所示，一个静止的质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)，经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子在磁场中转半个圆后打在P点，设OPx，能够正确反映x与U之间的函数关系的是()A. A B. B C. C D. D【答案】B【解析】在加速电场中，由动能定理得： 解得：，磁场中，洛伦兹力提供向心力，有： 得：则得：，B.m、q都一定，则由数学知识得到，xU图象是抛物线，B正确，ACD错误。故选：B.4. 如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如箭头所示方向的瞬时感应电流，下列方法可行的
4、是()A. 使匀强磁场均匀增大B. 使圆环绕水平轴ab如图转动30C. 使圆环绕水平轴cd如图转动30D. 保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动【答案】A【解析】试题分析：根据安培右手定则，圆环中感应电流产生的磁场竖直向下与原磁场方向相反，根据楞次定律，说明圆环磁通量在增大，磁场增强则磁通量增大的，选项A对。使圆环绕水平轴ab 或者是cd如图转动30，使得圆环在中性面上的投影面积减小，磁通量减小，只会产生于图示方向反向的感应电流，选项BC错。保持圆环水平并使其饶过圆心的竖直轴转动，圆环仍和磁场垂直，磁通量不变，不会产生感应电流选项D错。考点：楞次定律5. 如图所示，一个闭合三角形导线框ABC
5、位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中()A. 线框中感应电流方向依次为ACBAABCAB. 线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C. 线框所受安培力的合力方向依次为向上向下向上D. 线框做自由落体运动【答案】B【解析】A根据右手定则，通电直导线的磁场在上方向外，下方向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小。线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通
6、量减小，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大，直至最大；根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流。向里的磁通量变成最大后，继续向下运动，向里的磁通量又逐渐减小，这时的电流新方向又变成了顺时针，即感应电流方向依次为ACBAABCAACBA.故A错误；B根据A中的分析，穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，一直减小到0，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大。这一过程是连续的，始终有感应电流存在，故B正确；CD根据楞次定律，感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动，故受安培力的方向始终向上，不是0，因此线框不可能做自由落体运动，故C错误，D错误。故选：B.点睛：根据右手定则，通电直
7、导线的磁场在上方向外，下方向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小，然后根据楞次定律可以判断感应电流的方向，根据左手定则可以判断受力的方向6. 如图所示，圆位于纸面内，圆心为O，圆内有垂直于圆面且磁感应强度为的匀强磁场。一带电粒子沿半径方向从a点射入磁场，从圆上b点射出磁场，粒子速度方向改变了900；若保持入射速度及入射点不变，使磁感应强度变为B，则粒子飞出磁场时速度方向改变的角度为（ ）A. 300 B. 450 C. 600 D. 900【答案】C【解析】带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动，由 ，得： 当磁感应强度为B时，轨迹半径为，即：r=设粒子B变化后速度的偏向角为，
8、原来速度的偏向角为根据几何关系有： ， 又=90,则得： =60，所以粒子飞出场区时速度方向改变的角度为60故选C点睛：带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动问题，关键是画出粒子圆周的轨迹，往往用数学知识求轨迹半径与磁场半径的关系.7. 一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在磁场中，如图所示，线圈平面与磁场方向成60角，磁感应强度随时间均匀变化，下列方法不能使感应电流增加一倍的是 () A. 把线圈匝数增加一倍 B. 把线圈面积增加一倍C. 把线圈半径增加一倍 D. 改变线圈与磁场方向的夹角【答案】ABD【解析】设导线的电阻率为,横截面积为S0，线圈的半径为r，则，可见,将r增加一倍,I增加一倍,
9、将线圈与磁场方向的夹角改变时,sin不能变为原来的2倍(因sin最大值为1),若将线圈的面积增加一倍,半径r增加(1)倍,电流增加(1)倍，I与线圈匝数无关。故C正确，A.B.D错误。本题选择错误答案，故选：ABD.8. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中只有第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，点M的坐标为(0，d)一电荷量为q，质量为m的带电粒子以某一速度从点M与y轴负方向成37角垂直磁场射入第四象限，粒子恰好垂直穿过x轴，已知sin370.6，cos370.8。若不考虑粒子重力，下列说法正确的是()A. 粒子可能带负电B. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为dC. 粒子
10、的速度大小为D. 若仅减小磁感应强度大小，粒子必穿过x轴【答案】CD【解析】A. 由粒子的偏转方向，根据左手定则可以断定粒子带正电，所以选项A错误；B. 由题意画出粒子做匀速圆周运动的轨迹如图所示：由几何关系得到,半径r=d/cos53=5d/3，所以选项B错误；C. 由洛仑兹力提供向心力,从而求得速度，所以选项C正确；D. 其他条件不变,若只减小磁感应强度B,由半径公式可得半径将增大，则肯定能通过x轴，所以选项D正确。故选：CD。点睛：根据粒子的偏转方向，由左手定则就能确定粒子的电性画出粒子的运动轨迹，由几何关系就能求出粒子做匀速圆周运动的半径由洛仑兹力提供向心力就能求出粒子的速度大小，从而
11、也能看出半径与磁感应强度大小的关系二、非选择题9. 多用电表欧姆挡“1”的内部电路如图1所示，为测量多用电表内部电阻r和电池的电动势E，实验过程如下： （1）将选择开关旋至欧姆挡“1”，红、黑表笔短接，其中表笔a为_（填“红表笔”或“黑表笔”），调节_，使指针位于表盘_（填“左”或“右”）侧零刻度线处（2）将电阻箱R和电压表V并联后接在两表笔a、b上，改变电阻箱R的阻值，记录6组电压表和电阻箱的示数U和R，再将和的值填写在表格中，把第3、5组数据的对应点在如图2的坐标系中补充标出，并作出图线_（3）根据图线可知电动势E=_V，内阻r=_（结果保留3位有效数字）【答案】 (1). （1）红表笔；
12、 (2). R0； (3). 右； (4). （2）如图所示： (5). （3）1.43(1.40-1.45)； (6). 23.0(22.5-23.5)；【解析】(1)由图可知,右侧表笔接电内部电压的正极,为保证电流由红进黑出,则右表笔应接黑接线柱,左接线柱接红接线柱；调零时指针应指在右侧的零刻度处,方法为调节R0，使指针指在右侧零刻度处；(2)根据表中数据利用描点法得出对应的图象如图所示；(3)由闭合电路欧姆定律可知：；变形得：；可知,图象与纵坐标的交点为电源的电动势的倒数,故有：E= =1.43V；图象的斜率表示r/E,则有：。 三、计算题：（本大题包含3小题，共44分，解答应写出必要的
13、文字说明、方程式和主要的演算步骤.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。）10. 如图所示，在虚线所示宽度范围内，用场强为E的匀强电场可使以初速度为v0、垂直于电场方向入射的某种正离子偏转角.在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，使该离子穿过磁场区域偏转角度也为，求匀强磁场的磁感应强度.【答案】B=【解析】设离子的质量为m，电荷量为q，场区宽度为L，粒子在电场中做类平抛运动，则时间t=L/v0加速度a=qE/m由速度分解可tan=at/v0由得：tan= 粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示。由几何知识得：sin=L/R由解得：sin= 由
14、式解得：B=11. 边长为0.2m、n=100匝的正方形线圈，处在如图所示的磁场内（线圈右边的电路中没有磁场），磁感应强度随时间t变化的规律是B=(0.5t+2 )T，R = 3，线圈电阻r = 1，求：通过R的电流大小和方向【答案】0.5A，方向从b指向a；【解析】试题分析：由法拉第电磁感应定律可得出线圈中的电动势，则由欧姆定律可求得通过R的电流；由楞次定律可求得电流的方向。由法拉第电磁感应定律可得：则电路中电流: ,由题意知线圈中的磁通量增大，则由楞次定律可得线圈电 流方向为逆时针，故R中电流方向从b指向a.点睛：本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律的应用、电容器及欧姆定律，解题时注意发生
15、电磁感应的部分看作电源，不能忽略了其内电阻。12. 如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出(1)求电场强度的大小和方向(2)若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经时间恰好从半圆形区域的边界射出求粒子运动加速度的大小。(3)若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，但速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间。【答案】（1）E，方向沿x轴正方向；（2）a=；（3）； 又有 得（3）仅有磁场时，入射速度，带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，设轨道半径为r，由牛顿第二定律有又 由式得 由几何关系（11）即，所以（12）带电粒子在磁场中运动周期则带电粒子在磁场中运动时间，所以。点睛：本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，几何关系就比较明显了。