2014届吉林省高二上学期期末考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

首先发现电流的磁效应的科学家是 (　　)

A．安培         B．奥斯特          C．库仑          D．麦克斯韦

2. 难度：简单

将一小段通电直导线垂直于磁场方向放入某磁场中，导线会受到一定大小的安培力作用；若保持直导线长度和其中的电流不变，将它垂直于磁场方向放入另一较强的磁场中，发现导线所受的安培力会变大。下列说法中正确的是 (　　)

A．磁场的磁感应强度由导线所受的安培力决定

B．磁场的磁感应强度随导线所受的安培力的增大而增大

C．磁场的磁感应强度由磁场本身决定

D．在任何情况下，通电导线所受安培力的大小都能反映磁场的强弱

3. 难度：简单

两根通电的长直导线平行放置，电流大小分别为I₁和I₂，电流的方向如图所示，在与导线垂直的平面上有a 、b、c 、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c 、d在导线横截面连线的垂直平分线上。则导线中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度一定不可能为零的是 (　　)

A．a点         B．b点             C．c点           D．d点

4. 难度：简单

如图所示，在光滑水平面上有一根直导线，直导线旁放有一闭合导线框abcd，线框的ab边与直导线平行，直导线中通有如图所示方向的电流。下列说法中正确的是 (　　)

A．若电流I增大，线框所受安培力的合力方向向右

B．若电流I增大，线框所受安培力的合力方向向左

C．若电流I减小，线框所受安培力的合力方向向上

D．若电流I减小，线框中产生沿adcba方向的感应电流

5. 难度：简单

在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子，当磁感应强度突然增大为2B时，这个带电粒子 (　　)

A. 速率加倍，周期减半      B. 速率不变，轨道半径减半

C. 速率不变，周期加倍      D. 速率减半，轨道半径不变

6. 难度：简单

如图，MN是放置在匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过薄金属板，虚线表示其运动轨迹，由图可知 (　　)

A.粒子带负电         

B.粒子运动方向是abcde

C.粒子运动方向是edcba

D.粒子上半周运动所用时间比下半周所用时间长

7. 难度：简单

一束带电粒子以同一速度，并在同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的运动轨迹如图所示。粒子q₁的轨迹半径为r₁，粒子q₂的轨迹半径为r₂，且r₂＝2r₁，q₁、q₂分别是它们所带的电荷量，则 (　　)

A．q₁带负电、q₂带正电，比荷之比为∶＝2∶1

B．q₁带负电、q₂带正电，比荷之比为∶＝1∶2

C．q₁带正电、q₂带负电，比荷之比为∶＝2∶1

D．q₁带正电、q₂带负电，比荷之比为∶＝1∶1

8. 难度：简单

如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t ，在该区域加沿轴线垂直纸面向外方向的匀磁强场，磁感应强度大小为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转 60⁰角，如图所示。根据上述条件可求下列物理量中的哪几个 (　　)

① 带电粒子的比荷         

② 带电粒子在磁场中运动的周期

③ 带电粒子在磁场中运动的半径

④ 带电粒子的初速度                     

A．①②      B．①③     C．②③       D．③④

9. 难度：简单

如图所示，真空中存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，一带电液滴从静止开始自a沿曲线acb运动到b点时，速度为零，c是轨迹的最低点。以下说法中正确的是 (　　)

A．液滴带负电                

B．液滴在C点动能最大

C．液滴运动过程中机械能守恒   

D．液滴在C点机械能最大

10. 难度：简单

如图所示，实线表示在竖直平面内的匀强电场的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与匀强电场相互垂直。有一带电液滴沿虚线L向上做直线运动，L与水平方向成β角，且α＞β。下列说法中正确的是 (　　)

A．液滴一定做匀速直线运动               B．液滴一定带正电

C．电场线方向一定斜向上                 D．液滴有可能做匀变速直线运动

11. 难度：简单

穿过某闭合导体回路的磁通量随时间t的变化图象分别如图所示，下列关于回路中产生感应电动势的论述，正确的是 (　　)

A．图甲中，回路能产生感应电动势且恒定不变

B．图乙中，回路产生的感应电动势一直在变大

C．图丙中，回路在0~t₁时间内产生的感应电动势大于在t₁~t₂时间内产生的感应电动势

D．图丁中，回路产生的感应电动势先变小后增大

12. 难度：简单

如图所示，直径为L的半圆形硬导体PQ以速度v在水平U形导体框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度大小为B，导体框架中接入定值电阻，阻值为R₀，半圆形硬导体PQ的电阻为r，其余电阻不计，则半圆形导体PQ切割磁感线产生的感应电动势大小及P、Q之间的电势差分别为 (　　)

A．BLv；BLv         B．BLv；

C．BLv；      D．；

13. 难度：简单

图中的虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导体线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正方向，那么在下图中能正确描述线框从图所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是 (　　)

14. 难度：简单

一矩形导体线圈位于随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在平面向里，如图1所示。磁感应强度B随t的变化规律如图2所示。以I表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示的电流方向为正，则以下的I—t图中正确的是 (　　)

15. 难度：简单

闭合导体线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示位置匀速向右拉出匀强磁场。若第一次用0.5 s拉出，线圈产生的热量为Q₁，通过导线横截面的电荷量为q₁；第二次用0.3 s拉出，线圈产生的热量为Q ₂，通过导线横截面的电荷量为q₂，则 (　　)

A．Q₁＜Q₂，q₁＜q₂       B．Q₁＞Q₂，q₁＞q₂

C．Q₁＞Q₂，q₁＝q₂           D．Q₁＜Q₂，q₁＝q₂

16. 难度：简单

如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABC固定在水平面内，AB与BC间夹角为θ，光滑导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下以速度v向右匀速运动，导体棒与框架足够长且构成等腰三角形电路。若框架与导体棒单位长度的电阻均为R，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图像中正确的是 (　　)

二、计算题

17. 难度：简单

如图所示，带电平行金属板PQ和MN之间的距离为d，两金属板之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，如图建立坐标系，x轴平行于金属板，与金属板中心线重合，y轴垂直于金属板。区域I的左边界在y轴，右边界与区域II的左边界重合，且与y轴平行；区域II的左、右边界平行。在区域I和区域II内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B，区域I内的磁场垂直于Oxy平面向外，区域II内的磁场垂直于Oxy平面向里。一电子沿着x轴正向以速度v₀射入平行板之间，在平行板间恰好沿着x轴正向做直线运动，并先后通过区域I和Ⅱ。已知电子电量为e，质量为m，区域I和区域II沿x轴方向宽度均为,不计电子所受重力。

（1）求两金属板之间电势差U

（2）求电子从区域II右边界射出时，射出点的纵坐标y

18. 难度：简单

如图所示，一水平放置的平行导体框架宽度L=0.5 m，接有电阻R=0.2 Ω，磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下，仅有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体ab电阻不计，当ab以v=4 m/s的速度向右匀速滑动时。试求：

（1） 回路中感应电动势的大小

（2） 要维持ab向右匀速运动，作用在ab上的水平力大小

（3） 电阻R上产生的热功率

19. 难度：简单

在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm²。螺线管导线电阻r = 1Ω，R₁ = 4Ω，R₂ = 5Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求：

（1）螺线管中产生的感应电动势的大小

（2）闭合S，电路中的电流稳定后，电阻R₁的电功率

（3）S断开后，流经R₂的电量