2010-2011学年江西省九江一中高二（上）第二次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于磁场、磁感线和磁感强度，下列说法中正确的是（ ）
A．一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用
B．磁感线一定是从磁体的N极出发，到S极终止
C．电流元IL在某处所受磁场力为F，则该处的磁感强度一定为
D．磁感强度的单位可以用Wb/m²表示

2. 难度：中等

如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与通电直导线共面，若使线框逐渐远离（平动）通电导线，则穿过线框的磁通量将（ ）
A．逐渐减小
B．逐渐增大
C．保持不变
D．不能确定

3. 难度：中等

如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，用N表示磁铁对桌面的压力，用f表示桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相比较（ ）
A．N减小，f=0
B．N减小，f≠0
C．N增大，f=0
D．N增大，f≠0

4. 难度：中等

两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I₁和I₂，如图所示．先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况是（ ）

A．相互吸引，电流大的加速度大
B．相互吸引，加速度大小相等
C．相互排斥，电流大的加速度大
D．相互排斥，加速度大小相等

5. 难度：中等

从太阳或其它星体上放射出的宇宙射线中都含有大量的高能带电粒子，这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图所示，那么（ ）
A．地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同
B．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱
C．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强
D．地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转

6. 难度：中等

如图所示，在实线框内同时存在匀强磁场和匀强电场．一负离子（不计重力）沿水平方向进入该区域恰能沿直线运动．则匀强磁场和匀强电场的方向不可能为下列哪种情况（ ）

A．匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右
B．匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向里
C．匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向竖直向下
D．匀强磁场方向垂直于纸面向外，匀强电场方向竖直向下

7. 难度：中等

有三束粒子，分别是质子（p）、氚核（₁³H）和α粒子（氦核）束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（方向垂直于纸面向里），在下图中，哪个图能正确地表示出了这三束粒子的偏转轨迹（ ）
A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

如图所示，场源O处有一正电荷，一电子在电场、磁场中做匀速圆周运动（不计重力）．某时刻电场消失，电子仍在磁场中运动的速度v、半径r、周期T的可以情况是（ ）

A．v减小，r不变，T不变
B．v不变，r不变，T不变
C．v不变，r不变，T变大
D．v不变，r变大，T变大

9. 难度：中等

如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一不计重力的带电微粒从o点竖直向上垂直于磁场方向射人，沿曲线opa垂直打到竖直屏MN上的a 点，通过Pa 段用时为t．若保持区域I 内匀强磁场不变，只增大区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度大小，则微粒经过P点后运动的（ ）

A．轨迹为pb，至屏幕的时间将大于t
B．轨迹为pc，至屏幕的时间将小于t
C．轨迹为pb，至屏幕的时间将小于t
D．轨迹为pc，至屏幕的时间将大于t

10. 难度：中等

如图所示，设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法不正确的是（ ）
A．这离子必带正电荷
B．A点和B点位于同一高度
C．离子到达B点时，将沿原曲线返回A
D．点离子在C点时速度最大

二、填空题

11. 难度：中等

随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户．不久前，某省对小城镇市场上的纯净水质量进行了抽测，结果发现九成样品的细菌超标或电导率不合格（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）．
（1）不合格的纯净水的电导率偏    （填大或小）
（2）如图所示，为了方便对纯净水样品的检验，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容  器内，容器两端用金属圆片电极密封．请把检测电 路连接好（要求测量尽可能准确，已知水的电导率 远小于金属的电导率，所用滑动变阻器的阻值较小）．

12. 难度：中等

从下列实验器材中选出适当的器材，设计实验电路来测量两个电压表的内阻，要求方法简捷，操作方便，可进行多次测量并有尽可能高的测量精度．
A．待测电压表V₁，量程0～3V，内电阻约20kΩ～40kΩ
B．待测电压表V₂，量程0～6V，内电阻约40kΩ～80kΩ
C．电阻箱R₁，阻值范围0～99999.9Ω
D．电阻箱R₂，阻值范围0～99.99Ω
E．滑动变阻器R₃，阻值范围0～250Ω，额定电流2.5A
F．滑动变阻器R₄，阻值0～20Ω，额定电流2A
G．电池组，电动势为6V，内电阻为0.5Ω
H．单刀开关若干和导线若干
（1）请设计一个测量电路，并在下面的方框中画出电路图．
（2）实验器材选择除A、B、G、H外，电阻箱应选用：    ，滑动变阻器应选用：    （用器材前的字母表示）．
（3）写出需要测量的物理量；给出和的表达式．（不要求写出推导过程）

三、解答题

13. 难度：中等

如图所示，跟水平面成37°角且连接电源的光滑金属框架宽为20cm，一根重为G的金属棒ab水平放在金属框架，磁感应强度B=0.6T，方向垂直斜面向上，当通过金属棒的电流为5A时，它刚好处于静止状态，试求：
（1）金属棒的重力G的大小
（2）电流方向？

14. 难度：中等

如图，一电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S₁飘入电势差为U的加速电场．然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，最后打到照相底片D上．试求：
（1）粒子进入磁场时的动能
（2）从谱线位置可知圆周运动的半径为r，算出粒子的质量m．

15. 难度：中等

如图所示，在光滑的水平地面上，有一质量为m_A=2.0kg的长木板，以v=14m/s的速度向右运动．若再在A板右端轻放一个带正电荷电荷量为0.20C、质量为0.10kg的物块B，A、B处在B=0.50T的匀强磁场中，A、B间动摩擦因数为μ，相互绝缘，A板足够长，g取10m/s²．试求：
（1）B物块的最大速度；
（2）A板的最小速度；
（3）此过程中A、B系统增加的总内能．

16. 难度：中等

如图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0×10^-3T，在x轴上距坐标原点L=m的P处为离子的入射口，在y轴上上安放接收器，现将一带正电荷的粒子以v=4×10⁴m/s的速率从P处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点L=m的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m，电量为q，不计重力．
（1）求上述粒子的比荷；
（2）如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场，就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动，求匀强电场的场强大小和方向，并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加上这个匀强电场；
（3）为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子，在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形．

17. 难度：中等

空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场其方向随时间作周期性变化，磁感应强度B随时间t变化的图线如图（甲）所示．规定B＞0时，磁场方向垂直纸面向外．现在磁场区域中建立一与磁场方向垂直的平面直角坐标系xoy，如图（乙）所示．一电量q=5π×10^-7C质量m=5×10^-10kg的带正电粒子，位于原点O处，在t=0时刻以初速度v=πm/s沿x轴正方向开始运动，不计重力作用，不计磁场变化可能产生的一切其他影响．试求：

（1）带电粒子的运动半径；
（2）带电粒子从O点运动到P（4，4）点的最短时间；
（3）要使带电粒子过图中的P点，则磁场的变化周期T为多少？