高二物理上学期期中试题27 (2)

东阳中学2016年下学期期中考试试卷（高二物理）一、选择题（每小题给出4个选项中只有一个选项正确。每题3分)1关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )A.由B=可知，B与F成正比，与IL成反比B.由B=可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场C.通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强D.磁感应强度的方向一定与该处电流受力方向垂直2如图所示，三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同，方向如图示的电流，ac垂直于bd，且ab=ad=ac，则a点处磁感应强度B的方向为（ ）A垂直纸面向外 B垂直纸面向里C沿纸面由a向d D沿纸面由a向c3如图所示，带负电的金属环绕轴OO/以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后静止时（ ） AN极竖直向上 BN极竖直向下CN极沿轴线向左DN极沿轴线向右4如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B。在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（ ）A B C D5如图电路中，P、Q两灯完全相同，电感线圈L的电阻不计，接通开关S则（ ）AP灯先亮，最后一样亮 BQ灯先亮，最后一样亮CP、Q两灯同时亮 D条件不足，无法判断6在纸面内放有一条形磁铁和一个圆线圈，下列情况中能使线圈中 产生感应电流的是( )A将磁铁在纸面内向上平移B将磁铁在纸面内向右平移C将磁铁绕垂直纸面的轴转动D将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内7如图所示，、是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，K为轨道最低点，处于匀强磁场中，和处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点K的过程中，下列说法正确的是( )A在K处球a速度最大B在K处球b对轨道压力最大C球b需要的时间最长D球c机械能损失最多8如图所示，MN是一根固定的通电直导线，电流方向向上今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为（ ）A受力向右B受力向左C受力向上 D受力为零9如图所示，MN右侧有一正三角形匀强磁场区域(边缘磁场忽略不计),上边界与MN垂直。现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，从MN左侧垂直于MN匀速向右运动.导体框穿过磁场过程中所受安培力F的大小随时间变化的图象以及感应电流i随时间变化的图象正确的是(取逆时针电流为正)（ ）10如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场若第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电量为q1；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电量为q2，则（ ）AW1W2，q1q2BW1W2，q1=q2CW1W2，q1=q2DW1W2，q1q2二、不定项选择题（每小题给出4个选项，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。每题4分，漏选得2分，错选不得分)11物理学在揭示现象本质的过程中不断发展，下列说法正确的是( )A通电导线受到的安培力，实质上是导体内运动电荷受到洛仑兹力的宏观表现B穿过闭合电路的磁场发生变化时电路中产生感应电流，是因为变化磁场在周围产生了电场使电荷定向移动C磁铁周围存在磁场，是因为磁铁内有取向基本一致的分子电流D踢出去的足球最终要停下来，说明力是维持物体运动的原因12如图所示，金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN拉动MN，使它以速度v向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么在MN运动的过程中，闭合回路的（ ）A感应电动势保持不变 B感应电流保持不变C感应电动势逐渐增大 D感应电流逐渐增大acd13如图所示，正方型容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直于磁场射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则 （ ）A.电子速率之比为vc：vd=2：1 B.电子在容器中运动所用时间之比为tc：td=1：2C.电子在容器中运动的加速度大小之比为ac：ad=2：1D.电子在容器中运动的加速度大小之比为ac：ad= 1：1 14如图所示,A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置A线圈中通有如图(a)所示的电流，则（ ）A在t1到t2时间内A、B两线圈相吸B在t2到t3时间内A、B两线圈相斥Ct1时刻两线圈间作用力为零Dt2时刻两线圈间吸力最大15如图所示，在水平面内固定着U形光滑金属导轨，轨道间距为L=05m，金属导体棒ab质量为m=01 kg，电阻为r=02 ，横放在导轨上，电阻R的阻值是08 （导轨其余部分电阻不计）现加上竖直向下的磁感应强度为B=02 T的匀强磁场用水平向右的恒力F01 N拉动ab，使其从静止开始运动，则（ ）A导体棒ab运动的最大速度为10 m/sB导体棒ab开始运动后，电阻R中的电流方向是从P流向MC导体棒ab开始运动后，a、b两点的电势差逐渐增加到02 V后保持不变D导体棒ab开始运动后任一时刻，F的功率总等于导体棒ab和电阻R的发热功率之和三、实验题（每空2分）16.磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：(1)如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应_A平行于南北方向，位于小磁针上方 B平行于东西方向，位于小磁针上方C平行于东南方向，位于小磁针上方 D平行于西南方向，位于小磁针上方此时从上向下看，小磁针的旋转方向是_（填顺时针或逆时针）(2)如图（b）所示是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是_。（填选项代号） A加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C加一电场，电场方向沿z轴负方向 D加一电场，电场方向沿y轴正方向(3)如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互_（填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互_（填排斥或吸引），这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用.17磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是_（选填“防止”或“利用”）涡流而设计的，起_（选填“电磁阻尼”或“电磁驱动”）的作用。18在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按甲图接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系当闭合S时观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央然后按乙图所示将电流表与线圈B连成一个闭合回路,将线圈A、电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路（1）S闭合后,将线圈A插入线圈B的过程中,电流表的指针将（选填“左偏”“右偏”或“不偏”）（2）线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑动片P向左滑动时,电流表指针将（选填“左偏”“右偏”或“不偏”）（3）线圈A放在B中不动,突然断开S,电流表指针将（选填“左偏”“右偏”或“不偏”）四、计算题19在倾角=30的斜面上，固定一金属框，宽L=0.25m，接入电动势E=12V、内阻不计的电池垂直框面放有一根质量m=0.2kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数为，整个装置放在磁感应强度B=0.8T的垂直斜面向上的匀强磁场中当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，框架与棒的电阻不计，g=10m/s2）20如图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨与水平面成角，导轨间接有阻值为R的电阻，其他电阻不计电阻也为R、质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，在NN以下的范围内有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，MM、NN、PP彼此平行金属杆ab从导轨的顶端MM由静止开始滑下，刚进入磁场边界NN时的速度为v，下滑到PP处时速度变为稳定，PP与NN的距离为s，求：（1）金属杆ab刚进入磁场边界NN时加速度的大小；（2）金属杆ab从NN 滑到PP的过程中电阻R上产生的热量21某地区多发雾霾天气，PM2.5浓度过高，为防控粉尘污染，某同学设计了一种除尘方案，用于清除带电粉尘模型简化如图所示，粉尘源从A点向水平虚线上方(竖直平面内)各个方向均匀喷出粉尘微粒，每颗粉尘微粒速度大小均为v10 m/s，质量为m51010 kg，电荷量为q1107 C，粉尘源正上方有一半径R0.5 m的圆形边界匀强磁场，磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外且大小为B0.1 T的，磁场右侧紧靠平行金属极板MN、PQ，两板间电压恒为U0，两板相距d1 m，板长L1 m。不计粉尘重力及粉尘之间的相互作用，假设MP为磁场与电场的分界线。（已知，若）求：（1）微粒在磁场中的半径r并判断粒子出磁场的速度方向；（2）若粉尘微粒100%被该装置吸收，平行金属极板MN、PQ间电压至少多少？（3）若U00.9 V，求收集效率。（4）若两极板间电压在01.5 V之间可调，求收集效率和电压的关系。191.6R4.8【解析】解：当安培力较小，摩擦力方向向上时：得：当安培力较大，摩擦力方向向下时：得：答：滑动变阻器R的取值范围应为1.6R4.820（1）进入磁场时的加速度为gsin；（2）产生的热量Q为mgssin+mv2【解析】试题分析：（1）金属杆刚进入磁场时，产生的感应电动势为：E=Bdv金属杆所受的安培力为：F=BId=由牛顿第二定律得：mgsin=ma解得：a=gsin（2）设金属杆稳定速度为v，由平衡条件得 mgsin=BId金属杆中感应电流为 I=v=由能量守恒得mgssin=m v2m v2+2Q解得 Q=mgssin+m v2答：（1）进入磁场时的加速度为gsin；（2）产生的热量Q为mgssin+mv221(1)0.5m，水平向右 （2）1V （3）79.4% （4）时，收集效率 ，时，【解析】试题分析：(1)粉尘微粒在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，设轨道半径为r，则有得假设粉尘微粒从B点打出，轨道圆的圆心为O，由rR可知四边形AOBO为菱形，所以OAOB，BO一定是竖直的，速度方向与BO垂直，因此速度方向水平向右(2)粉尘微粒进入电场做类平抛运动，水平方向有lvt竖直方向有 把yd代入解得（3）当时解得假设该粉尘在A处与水平向左方向夹角，则，得可知射到极板上的微粒占总数的百分比为（4）时，收集效率时，对于恰被吸收的粒子：由 ，得，收集效率考点：带电粒子在复合场中的运动。高二物理期中答案1-10 DCCBA DCABC11.ABC 12.BC 13.ABC 14.ABC 15.A16(1)A 逆时针 (2)B (3)吸引 排斥【解析】10无通电导线时小磁针S极向南，所以为使实验方便效果明显，导线应平行于南北方向位于小磁针上方，根据左手定则，可以判断出从上向下看小磁针旋转方向为逆时针，故选A；11电子束运动径迹发生了弯曲，这表明运动电荷受到了磁场力，由左手定则知a为阴极；故B对。12由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥；17【小题1】利用 【小题2】电磁阻尼【解析】磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是利用涡流而设计的，当线圈转动时，产生感应电流，受到安培力，使指针迅速稳定，起电磁阻尼的作用18（1）右偏 （2）右偏 （3）左偏【解析】在图甲中，闭合开关，电流从正接线柱流入电流表，电流表指针向左偏转，即电流从哪个接线柱流入，指针就向哪侧偏转在图乙中，闭合开关后，由安培定则可知，线圈A中的电流产生的磁场竖直向上；（1）将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，穿过B的磁场向上，磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将右偏转；（2）螺线管A放在B中不动，穿过B的磁场向上，将滑动变阻器的滑动触片向左滑动时，穿过B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将左偏转；（3）螺线管A放在B中不动，穿过B的磁场向上，突然切断开关S时，穿过B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将向左偏转。考点：研究电磁感应现象191.6R4.8【解析】解：当安培力较小，摩擦力方向向上时：，得：当安培力较大，摩擦力方向向下时：，得：答：滑动变阻器R的取值范围应为1.6R4.820（1）进入磁场时的加速度为gsin；（2）产生的热量Q为mgssin+mv2【解析】（1）金属杆刚进入磁场时，产生的感应电动势为：E=Bdv金属杆所受的安培力为：F=BId=，由牛顿第二定律得：mgsin=ma解得：a=gsin（2）设金属杆稳定速度为v，由平衡条件得 mgsin=BId金属杆中感应电流为 I=，v=由能量守恒得mgssin=m v2m v2+2Q解得 Q=mgssin+m v2答：（1）进入磁场时的加速度为gsin；（2）产生的热量Q为mgssin+mv221(1)0.5m，水平向右 （2）1V （3）79.4% （4）时，收集效率 ，时，【解析】(1)粉尘微粒在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，设轨道半径为r，则有得假设粉尘微粒从B点打出，轨道圆的圆心为O，由rR可知四边形AOBO为菱形，所以OAOB，BO一定是竖直的，速度方向与BO垂直，因此速度方向水平向右(2)粉尘微粒进入电场做类平抛运动，水平方向有lvt，竖直方向有 把yd代入解得（3）当时解得 假设该粉尘在A处与水平向左方向夹角，则，得可知射到极板上的微粒占总数的百分比为 （4）时，收集效率 时，对于恰被吸收的粒子： 由 ，得， 收集效率 考点：带电粒子在复合场中的运动。