河北省大名县一中2020学年高二物理上学期10月半月考试题

河北省大名县一中2020学年高二物理上学期10月半月考试题

河北省大名县一中2020学年高二物理上学期10月半月考试题 ‎ 一、单选题（共14题 每题3分）‎ ‎1．与电场强度相对应，我们把描述磁场强弱的物理量叫作磁感应强度，关于磁感应强度的概念及其定义式，下列说法中正确的是(    )‎ A． 在同一磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大 B． 磁场中某点B的方向，与垂直放在该点的试探电流元所受安培力方向相同 C． 磁场中某点B的大小，与垂直放在该点的试探电流元所受到的安培力大小成正比 D． 在磁场中的某点，试探电流元不受磁场力作用时，该点B的大小一定为零 ‎2．关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是（ ）‎ A． 带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用 B． 放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用 C． 洛伦兹力对运动电荷一定不做功 D． 安培力对通电导线一定不做功 ‎3．关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（   ）‎ A． F，B，I的三者必定均相互垂直  B． F必定垂直于B，I，但B不一定垂直于I C． B必定垂直于F，I，但F不一定垂直于I   D． I必定垂直于F，B，但F不一定垂直于B ‎4．如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量的变化量分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则（ ）‎ A．ΔΦ1＞ΔΦ2‎ B．ΔΦ1＝ΔΦ2‎ C．ΔΦ1＜ΔΦ2‎ D．不能判断 ‎5．如图所示，在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度v开始运动，则（ ）‎ A． 电子将沿轨迹I运动，半径越来越小 B． 电子将沿轨迹I运动，半径越来越大 C． 电子将沿轨迹II运动，半径越来越小 D． 电子将沿轨迹II运动，半径越来越大 ‎6．两条通电的直导线互相垂直，如图所示，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB是固定的，另一条导线CD能自由转动或平动。它们通以图示方向的直流电流时，CD导线将(　　)‎ A． 逆时针方向转动，同时靠近导线AB B． 顺时针方向转动，同时靠近导线AB C． 逆时针方向转动，同时离开导线AB D． 顺时针方向转动，同时离开导线AB ‎7．在图中，标出磁场B的方向，通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（　　）‎ A． B． C． D． ‎ ‎8．下面四幅图表示了磁感应强度B、电荷速度v和洛伦兹力F三者方向之间的关系，其中正确的是（　　）‎ A．   B． C． D． ‎ ‎9．如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段 （ ）‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ B ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ b a F A、a、b一起运动的加速度不变 B、a、b一起运动的加速度增大 C、a、b物块间的摩擦力减小 D、a、b物块间的摩擦力增大 ‎10．如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E.从两板左侧中点c处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则下列判断正确的是 (　　)‎ A． 这三束正离子的速度一定不相同 B． 这三束正离子的质量一定不相同 C． 这三束正离子的电荷量一定不相同 D． 这三束正离子的比荷一定不相同 ‎11．如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个“D”型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别于高频交流电源相连，则带电粒子获得的最大动能与下列哪些因素有关 A． 加速的次数 B． 加速电压的大小 C． 交流电的频率 D． 匀强磁场的磁感应强度 ‎12．如图所示，一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中，现给滑环施以一个水平向右的瞬时初速度，使其由静止开始运动，则滑环在杆上的情况不可能的是（ ）‎ A． 始终做匀速运动 B． 始终做减速运动，最后静止于杆上 C． 先做加速运动，最后做匀速运动 D． 先做减速运动，最后做匀速运动 ‎13．半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出．∠AOB＝120°，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（　　　）‎ A． B． ‎ C． D． ‎ ‎14．如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，所带的电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且相互垂直的匀强磁场和匀强电场中，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向外，‎ 设小球的电荷量不变，小球由静止下滑的过程中(　　)‎ A． 小球加速度一直增加 B． 小球速度一直增加 C． 棒对小球的弹力一直减小 D． 小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变 二、多选题（共6题 每题3分）‎ ‎15．导线中分别通图示方向的电流,小磁针静止时N极垂直纸面向里的是(  )‎ A． B． C． D． ‎ ‎16．如图所示，关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是(　　)‎ A． 甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的 B． 乙图中，磁体对通电导线的力的作用是通过磁体的磁场发生的 C． 丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的 D． 丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的 ‎17．关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是（　　）‎ A． 通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用 B． 安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现 C． 这两种力的方向都可以用左手定则来判断 D． 安培力不能对通电导体做功，洛伦兹力对电荷也不做功 ‎18．如图所示，在一单边有界磁场的边界上有一粒子源O，沿垂直磁场方向，以相同速率向磁场中发出了两种粒子，a为质子(11H)，b为α粒子(42He)，b的速度方向垂直磁场边界，a的速度方向与b的速度方向夹角为θ＝30°，两种粒子最后都打到了位于磁场边界位置的光屏OP上，则(　　)‎ A． a、b两粒子转动周期之比为2∶3‎ B． a、b两粒子在磁场中运动时间之比为2∶3‎ C． a、b两粒子在磁场中转动半径之比为1∶2‎ D． a、b两粒子打到光屏上的位置到O点的距离之比为1∶2‎ ‎19．一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪，沿着直线通过电磁场复合区后，并从狭缝S0进入匀强磁场B2，在磁场B2中分为如图所示的三束，则下列相关说法中正确的是(　　)‎ A． 速度选择器的P1极板带负电 B． 粒子1带负电 C． 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于E/B1‎ D． 粒子2的比荷q/m绝对值最大 ‎20．如图，条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，当导线通入向里的电流时，则 A． 磁铁对桌面的压力减小 B． 磁铁对桌面的压力增大 C． 磁铁相对桌面有向左动的趋势 D． 磁铁相对桌面有向右动的趋势 三、解答题（共4题 每题10分）‎ ‎21．如图所示，水平导轨间距为L，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m，电阻R，与导轨接触良好；电源电动势E，内阻r，电阻R；外加匀强磁场的磁感应强度B，方向垂直于ab，与导轨平面成角；ab与导轨间动摩擦因数为设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g，ab处于静止状态已知，求：‎ 受到的安培力大小和方向．‎ 重物重力G的取值范围．‎ ‎22．一个质量m的小滑块，带有q的电荷，放置在倾角的光滑斜面上斜面绝缘，斜面置于B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示小滑块由静止开始沿斜面下滑，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面问：‎ ‎​‎ 小滑块带何种电荷？‎ 小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？‎ 该斜面的长度至少多长？‎ ‎23．如图所示，一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与原来入射方向的夹角为θ＝30°，求：‎ ‎(1)确定圆心位置，做出运动轨迹，运动半径多大？‎ ‎(2)电子的质量多大？‎ ‎(3)穿透磁场的时间是多少？‎ ‎24．如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为不计空气阻力，重力加速度为g，求：‎ 电场强度E的大小和方向；‎ 小球从A点抛出时初速度的大小．‎ 参考答案 ‎1．A 2．C 3．B 4C 5．A 6．A 7．C 8．B 9．C 10．D 11．D 12．C 13．D 14．D 15．AB 1 6．BC 17．BC1 8．BC 19．BC 20．BC ‎21．(1) , 与水平方向成角斜向左上方(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)由闭合电路的欧姆定律可得：‎ 通过ab的电流，‎ ab受到的安培力：，‎ 根据左手定则可知安培力方向：与水平方向成角斜向左上方；‎ ‎(2)受力如图所示：‎ 最大静摩擦力：；‎ 由平衡条件得：当最大静摩擦力方向向右时：；‎ 当最大静摩擦力方向向左时：；‎ 由于重物平衡，故：；‎ 则重物重力的取值范围为：；‎ 即：重物重力G的取值范围为。‎ ‎22．小滑块带负电荷 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)小滑块沿斜面下滑过程中，受重力mg、斜面支持力和洛伦兹力F．若要小滑块离开斜面，洛伦兹力F方向应垂直斜面向上，根据左手定则可知，小滑块应带有负电荷．‎ ‎(2)小滑块沿斜面下滑时，垂直斜面方向的合外力为零，有 当时，小滑块开始脱离斜面，此时，，‎ 得．‎ ‎(3)下滑过程中，只有重力做功，由动能定理得：‎ ‎。‎ ‎23．(1)r=2d (2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）电子在磁场中作匀速圆周运动，只受洛伦兹力作用，故其轨迹是圆弧的一部分，又因为B⊥v，故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛伦兹力指向交点上，由几何知识知，AB对应的圆心角 θ=30°，由几何知识可得：电子的轨迹半径 r==2d；轨迹如图；‎ ‎（2）又由qvB=m，得：‎ ‎（3）AB弧的圆心角是30°，则电子穿越磁场的时间为：．‎ ‎24．，方向竖直向上；．‎ ‎【解析】（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，其所受电场力必须与重力平衡恒力不能充当圆周运动的向心力，有：‎ E= ②‎ 重力的方向是竖直向下的，电场力的方向则应为竖直向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上．‎ ‎（2）小球做匀速圆周运动，如图所示，‎ 为圆心，MN为弦长，，‎ 设半径为r，由几何关系知：‎ 小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v，有 由速度的合成与分解知 由式得：‎ 出时的初速度．‎