2019年高二物理上学期期末质量检测试题5.doc

2019年高二物理上学期期末质量检测试题5一、选择题:（1-7为单选，8-12为多选共48分）1. 两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于等边ABC的A和B处，如图所示.两通电导线在C处产生磁场的磁感应强度大小都足B0，则下列说法正确的是：( )A.等边三角ABC区域中（包括边界）没有磁感应强度为0的点B.在C处磁场的总磁感应强度方向垂直于AB连线向下C.在C处磁场的总磁感应强度大小是B0D.在C处若有一电流大小为I，长度为L的的恒定电流，受到的安培力可能为B0IL2.欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30，问当他发现小磁针偏转的角度增大到60时，通过该直导线的电流为（直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）A2I B3I CI D无法确定Bt/s024abcd3.矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度随时间变化的图象如图所示。t0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向外，在04 s内，线框ab边受力随时间变化的图象（力的方向规定以向右为正方向）可能是下图中的Ft/s024AFt/s024BFt/s024DFt/s024C4在如图所示的电路中，电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，已知电源内阻r小于定值电阻R1，在滑动变阻器滑片P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是 （ ）A电压表示数变小，R2两端的电压变大B电源的效率变大C电流表示数变大，通过R2的电流变小D电源的输出功率变小 5.如图所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然增大时，线圈所受安培力的合力方向（ ）A.向左 B.向右C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里6. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图A所示，磁场向上为正。当磁感应强度B随时间t按图B变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是（ ）MNMNMNMNabcd7.如图所示，用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场。在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是（ ）AUaUbUcUd BUaUbUdUc CUa=UbUc=Ud DUbUaUd0）电量的粒子在BC边上的M点以速度v垂直于BC边飞入正三角形ABC。为了使该粒子能在AC边上的N点垂直于AC边飞出该三角形，可在适当的位置加一个垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个也是正三角形的区域内，且不计粒子的重力，试求：（1）画出正三角形区域磁场的边长最小时的磁场区域及粒子运动的轨迹。（2）该粒子在磁场里运动的时间t。（3）该正三角形区域磁场的最小边长。16.（10分）如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1.5m，导轨平面与水平面夹角=300，导轨电阻不计。磁感应强度为B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m1=2kg、电阻为R1=1。两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为d=0.5m，定值电阻为R2=3，现闭合开关S并将金属棒由静止释放，重力加速度为g=10m/s2，试求：（1）金属棒下滑的最大速度为多大？ （2）当金属棒下滑达到稳定状态时，R2消耗的电功率P为多少？（3）当金属棒稳定下滑时，在水平放置的平行金属间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2=1.5T，在下板的右端且非常靠近下板的位置有一质量为m2=6104kg、带电量为q=210-4C的液滴以初速度v水平向左射入两板间，该液滴可视为质点。要使带电粒子能从金属板间射出，初速度v应满足什么条件？（不计空气阻力）17.（10分）如图所示，在y轴左侧有一匀强电场，场强大小为E，方向与x轴平行且沿x轴正向，在y轴右侧有一匀强磁场，方向垂直纸面向外。现将一挡板放在第二象限内，其与x、y轴的交点M、N到坐标原点的距离均为2L。有一质量为m电荷量为q（q 0）的粒子在第二象限内从距x轴为L、y轴为4L的P点由静止释放（不计重力），粒子与挡板碰后电荷量不变，速度大小不变方向变为沿y轴正向，当粒子第一次到达y轴时电场消失。求：（1）粒子第一次到达y轴时距坐标原点多远？（2）若使粒子再次打到档板上，磁感应强度的大小的取值范围？xyMNOPEQ18.（10分）如图所示，水平方向大小为B的匀强磁场的上下边界分别是MN、PQ，磁场宽度为L，。一个边长为的正方形导线框(L2)从磁场上方竖直下落，线框的质量为m，电阻为R，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行，若线框进入磁场过程中感应电流保持不变。（运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g。）求：（1）线框下端进入磁场时的速度。 （2）线框下端即将离开磁场时线框的加速度。 （3）若线框上端离开磁场时线框恰好保持平衡，求线框离开磁场的过程中流经线框电量q和线框完全通过磁场产生的热量Q。1 .D 2.B 3.C 4.C 5.A 6.C 7.B 8.AD 9.AD 10.BC 11.AD 12.AC13. （1）1 22（2） A2 R1 14. 15. 解：BACvNMbaDEcGOFH（1）由题意可知，粒子刚进入磁场时应该先向左偏转，不可能直接在磁场中由M点向右做圆周运动到N点，当粒子刚进入磁场和刚离开磁场时，其速度方向应该沿着轨迹的切线方向并垂直于半径，如图所示做出圆O，粒子的运动轨迹为弧GDEF，圆弧在G点与初速度方向相切，在F点与出射速度相切。画出三角形abc，其与圆弧在D、E两点相切，并与圆O交于F、G两点，此为符合题意的最小磁场区域。 （2）由和得：，由数学知识可知，所以粒子偏转的圆心角为300，运动的时间 （3）连接aO并延长与bc交于H点，由图可知aO=2r， 16解：（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为vm，达到最大时则有： （1） （2） （3） 联立（1）（2）（3）式代入数据得 （2）整个电路消耗的电功率等于安培力的功率 （4）电阻R2消耗的功率 （5） 联立（4）（5）式代入数据得（3）金属棒下滑稳定时，两板间电压U=IR2因为液滴在两板间有所以该液滴在两平行金属板间做匀速圆周运动，由牛顿第二定律 xyMNOPEQAvvxv0v0O1r1r1CO2 得： 当液滴恰从上板左端边缘射出时： 得V1=0.25m/s 当液滴恰从上板右侧边缘射出时： 得V2=0.125m/s初速度v应满足的条件是： 或 V17解：（1）设粒子与板作用前瞬间，速率为v0，由动能定理有 得 粒子与挡板碰后在电场中作类平抛运动，设到达y轴时与Q点的竖直距离为y，在x轴方向有 在y轴方向有 由以上各式得 故粒子第一次到达y轴时距坐标原点 为 （2）粒子到A点时，x轴方向的速度分 量为 设v与x轴正向的夹角为有，故 此时速度 粒子进入磁场后将做匀速率圆周运动，转过300后打到板上的N点时，磁感强度为最大，有 由知，= 当磁感强度的大小减小到时，粒子做半径为r2的圆周运动到达y轴上的C点，之后沿直线运动打到板上的M点。OCM=30，OC长为故 同理 所以B的取值范围为：B 18.(1)线框进入磁场时匀速有： （1）电流保持不变， （2） 联立（1）（2）求解可得： (2)线框完全进入磁场后做匀加速运动，设线框下端即将离开磁场时速度为V则 （3）此时线框受到的安培力 （4）由牛顿第二定律： （5）联立以上各式解得：；方向竖直向上(3)当线框上端离开磁场时恰好保持平衡，说明线框受到的安培力与重力相等，则线框上端离开磁场时与线框下端进入磁场时速度相等均为V，离开磁场时线框做加速度逐渐减小的减速运动，设这段过程中平均电流为则流过线框的电量 取线框下端进入磁场到线框上端离开磁场为研究过程，由能量守恒得：