1、1南城二中 20182019 年上学期第二次月考高二物理月考试卷一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中,16 小题只有一个选项正确,710 小题有多个选项正确,全选对的得 4 分,选不全的得2 分,有选错或不答的得 0 分。 )1如图,在磁感应强度大小为 B0的匀强磁场中,两长直导线 P 和 Q 垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为 l在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I 时,纸面内与两导线距离均为 l 的 a 点处的磁感应强度为零如果让 P 中的电流反向、其他条件不变,则 a 点处磁感应强度的大小为( )A0 B B0C B0 D2B
2、 02如图所示,两个单匝线圈 a、b 的半径分别为 r 和 2r圆形匀强磁场 B 的边缘恰好与 a 线圈重合,则穿过 a、b 两线圈的磁通量之比为( )A1:1 B1:2 C1:4 D4:13如图,一束电子沿 z 轴正向流动,则在图中 y 轴上 A 点的磁场方向是( )A+x 方向 Bx 方向 C+y 方向 Dy 方向4如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻 R金属棒 ab 与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下现使磁感应强度随时间均匀减小,ab 始终保持静止,下列说法正确的是( )Aab 中的感应电流方向由 b 到 a Bab 中的感
3、应电流逐渐减小Cab 所受的安培力保持不变 Dab 所受的静摩擦力逐渐减小5图 1 和图 2 是教材中演示自感现象的两个电路图,L 1和 L2为电感线圈实验时,断开开关 S1瞬间,灯 A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关 S2,灯 A2逐渐变亮,而另一个相同的灯 A3立即变亮,最终 A2与 A3的亮度相同下列说法正确的是( )A图 1 中,A 1与 L1的电阻值相同2B图 1 中,闭合 S1,电路稳定后,A 1中电流大于 L1中电流C图 2 中,变阻器 R 与 L2的电阻值相同D图 2 中,闭合 S2瞬间,L 2中电流与变阻器 R 中电流相等6磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图方向的
4、感应电流,则磁铁( )A向上运动 B向下运动 C向左运动 D向右运动7有两个匀强磁场区域和,I 中的磁感应强度是中的 k 倍,两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动与中运动的电子相比,中的电子( )A运动轨迹的半径是中的 k 倍B加速度的大小是中的 k 倍C做圆周运动的周期是中的 k 倍D做圆周运动的角速度是中的 k 倍8如图,两根平行长直导线相距 2l,通有大小相等、方向相同的恒定电流,a、b、c 是导线所在平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为 、l 和 3l关于这三点处的磁感应强度,下列判断正确的是( )Aa 处的磁感应强度大小比 c 处的大Bb、c 两处的磁感应强度大小相等Ca
5、、c 两处的磁感应强度方向相同Db 处的磁感应强度为零9两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直边长为 0.1m、总电阻为 0.005 的正方形导线框 abcd 位于纸面内,cd 边与磁场边界平行,如图(a)所示已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd 边于 t=0 时刻进入磁场线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正) 下列说法正确的是( )A磁感应强度的大小为 0.5 TB导线框运动速度的大小为 0.5m/sC磁感应强度的方向垂直于纸面向外D在 t=0.4s 至 t=0.6s 这段时间内,导线框所受的安培力大小为 0.1N310如
6、图,空间中存在一匀强磁场区域,磁场方向与竖直面(纸面)垂直,磁场的上、下边界(虚线)均为水平面;纸面内磁场上方有一个正方形导线框 abcd,其上、下两边均为磁场边界平行,边长小于磁场上、下边界的间距若线框自由下落,从ab 边进入磁场时开始,直至 ab 边到达磁场下边界为止,线框下落的速度大小可能( )A始终减小 B始终不变 C始终增加 D先减小后增加二、实验题(本大题共 3 小题,共 18 分。)11某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验两根金属导轨 ab 和 a1b1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的 N 极位于两导轨的正上方,S 极位于两导轨的正下方,一金属棒置于
7、导轨上且两导轨垂直(1)在图中画出连线,完成实验电路要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动(2)为使金属棒 在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:A适当增加两导轨间的距离B换一根更长的金属棒C适当增大金属棒中的电流其中正确的是 (填入正确选项前的标号)12为判断线圈绕向,可将灵敏电流计 G 与线圈 L 连接,如图所示,已知线圈由 a 端开始绕至 b 端,当电流从电流计 G左端流入时,指针向左偏转(1)将磁铁 N 极向下,从线圈 L 中向上抽出时,发现指针向左偏转,俯视线圈,其绕向为 (填:“顺时针”或“逆时针” ) 4(2)当条形磁铁从图示中的虚线
8、位置向右远离 L 时,指针向右偏转,俯视线圈,其绕向为 (填:“顺时针”或“逆时针” ) 13某同学用刻度尺测金属丝的长度 l,用螺旋测微器测金属丝的直径 d,其示数分别如图1 和图 2 所示,则金属丝长度 l= cm,金属丝直径 d= mm他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值,测量时选用“1”欧姆挡,示数如图 3 所示,则金属丝的电阻 R= 三、计算题(本大题共 4 小题,共 42 分。答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。 )14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
9、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,电池内阻不计,问:若导轨光滑,电源电动势 E 多大能使导体杆静止在导轨上?15如图所示,分布半径为 R 的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为 B,方向垂直纸面向里,电荷量为负 q、质量为 m 的带电粒子从磁场边缘的 A 点沿半径 AO 方向射入磁场,粒子离开磁场时速度方向偏转了 90角求:(1)粒子做圆周运动的半径 r;(2)粒子做圆周运动的速度大小 v;(3)粒子在磁场中运动的时间 t516如图所示,两条相距 d 的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为 R 的电阻质量为 m 的金属杆静置在导轨
10、上,其左侧的矩形匀强磁场区域 MNPQ 的磁感应强度大小为 B、方向竖直向下当该磁场区域以速度 v0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为 v导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求:(1)MN 刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小 I;(2)MN 刚扫过金属杆时,杆的加速度大小 a;(3)PQ 刚要离开金属杆时,感应电流的功率 P17平面直角坐标系 xOy 中,第象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第象限存在沿y 轴负方向的匀强电场,如图所示一带负电的粒子从电场中的 Q 点以速度 v0沿 x 轴正方向开始运动,Q 点到 y 轴的距离为到
11、x 轴距离的 2 倍粒子从坐标原点 O 离开电场进入磁场,最终从 x 轴上的 P 点射出磁场,P 点到 y 轴距离与 Q 点到 y 轴距离相等不计粒子重力,为:(1)粒子到达 O 点时速度的大小和方向;(2)电场强度和磁感应强度的大小之比6高二物理答案1.C 2.B 3.D 4.D 5.C 6.B 7.AD 8.BD 9.CD 10.CD11.(1)如图所示(2)AC12. (1)逆时针;(2)逆时针 13. 40.25,0.229, 914 【解答】解:导体杆静止在导轨上,受到重力、支持力和安培力三个力作用,如图侧视图所示由平衡条件得:F=mgtan又 F=BILI=由以上三式解得:E=答:
12、若导轨光滑,电源电动势为 时能使导体杆 静止在导轨上15 【解答】解:(1)画出轨迹过程图如图所示,由对称性可知粒子沿圆形磁场区域的半径方向入射就一定沿圆形磁场区域的半径方向出射,所以粒子做匀速圆周运动的半径为:r=R (2)粒子以入射速度 v 做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力得:qvB=m即为:v=7(3)匀速圆周运动的周期为:T= =粒子轨迹所对的圆心角为:= 粒子在磁场中运动的时间为:t= T= =16 . (1)MN 刚扫过金属杆时,杆上产生的感应电动势为:E=Bdv 0,感应电流为:I=ER联立解得:I=Bdv0R(2)MN 刚扫过金属杆时,杆受到的安培力为:F=BId由牛顿第二
13、定律有:F=ma联立解得:a=B2d2vmR(3)PQ 刚要离开金属杆时,金属杆切割磁感线的速度为:v=v 0-v则感应电动势为:E=Bd(v 0-v)电功率为:P=E2R解得:P=B2d2(v0-v)2R17 【解答】解:(1)在电场中,粒子做类平抛运动,设 Q 点到 x8轴的距离为 L,到 y 轴的距离为 2L,粒子的加速度为 a,运动时间为 t,有沿 x 轴正方向:2L=v 0t,竖直方向根据匀变速直线运动位移时间关系可得:L= 设粒子到达 O 点时沿 y 轴方向的分速度为 vy根据速度时间关系可得:v y=at 设粒子到达 O 点时速度方向与 x 轴方向的夹角为 ,有 tan= 联立式得:=45 即粒子到达 O 点时速度方向与 x 轴方向的夹角为 45角斜向上设粒子到达 O 点时的速度大小为 v,由运动的合成有v= = ;(2)设电场强度为 E,粒子电荷量为 q,质量为 m,粒子在电场中受到的电场力为 F,由牛顿第二定律可得:qE=ma 由于 解得:E= 设磁场的磁感应强度大小为 B,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 R,所受的洛伦兹力提供向心力,有 qvB=m 由于 P 点到 O 点的距离为 2L,则由几何关系可知 R= 解得:B= 联立 式得