2011-2012学年河南省洛阳市孟津一中高二（上）周练物理试卷（10月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于磁场和磁感线的描述，下列说法中不正确的是（ ）
A．磁感线从永久磁铁的N极发出指向S极，并在S极终止，自由的小磁针在磁场作用下，将沿磁感线运动
B．任何磁场的磁感线都不会相交
C．磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向
D．匀强磁场的磁感线平行等距，但这只是空间磁场内局部范围内的情况，整体的匀强磁场是不存在的

2. 难度：中等

关于磁感应强度，下列哪些说法是正确的（ ）
A．一小段通电导线放在磁感应强度为零的地方，它受到的磁场力一定为零
B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
C．磁场中某处的磁感强度跟放在那里的一小段通电导线的电流强度有关系
D．磁感应强度的方向一定跟磁场力的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直

3. 难度：中等

关于安培力的方向，下列说法正确的是（ ）
A．安培力F的方向不总是垂直于由I与B所构成的平面
B．安培力F的方向由I的方向和B的方向共同决定
C．如果I和B其中一个量的方向变为原来方向的反方向；则安培力F的方向也变为原来方向的反方向
D．若I和B两个量的方向都变为原来方向的反方向，则安培力F的方向不变

4. 难度：中等

在图中，标出磁场B的方向，通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

通电螺线管内有一在磁场力作用下面处于静止的小磁针，磁针指向如图所示，则（ ）
A．螺线管的P端为N极，a接电源的正极
B．螺线管的P端为N极，a接电源的负极
C．螺线管的P端为S极，a接电源的正极
D．螺线管的P端为S极，a接电源的负极

6. 难度：中等

如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积S₁＞S₂=S₃，且“3”线圈在磁铁的正中间．设各线圈中的磁通量依次为φ₁、φ₂、φ₃则它们的大小关系是（ ）

A．φ₁＞φ₂＞φ₃
B．φ₁＞φ₂=φ₃
C．φ₁＜φ₂＜φ₃
D．φ₁＜φ₂=φ₃

7. 难度：中等

如图，a、b、c、d是四根长度相等、等间距地被固定在同一竖直平面上的通电长直导线，当它们通以大小相等、方向如图的电流时，各导线所受磁场力的合力情况是（ ）

A．导线a的受力方向向左
B．导线b的受力方向向左
C．导线c的受力方向向左
D．导线d的受力方向向右

8. 难度：中等

如图所示，空间各处都有匀强磁场，将一导线AO放在XOY面上通以电流I，导线与OX夹角为45°．已知AO导线受的磁场力方向沿Z轴的负方向．若将此导线改放在OZ轴上，并通以沿ZO方向的电流，这时导线受的磁场力方向沿X轴正向，则磁场方向可能是（ ）

A．沿X轴正方向
B．沿Y轴正方向
C．沿Z轴正方向
D．与AO不垂直

9. 难度：中等

如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点垂直射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（ ）
A．1：2
B．2：1
C．
D．1：1

10. 难度：中等

长为L，间距也为L的两平行金属板间有垂直向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，今有质量为m、带电量为q的正离子从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场．欲使离子不打在极板上，入射离子的速度大小应满足的条件是（ ） 
①②③④．

A．①②
B．①③
C．②③
D．②④

11. 难度：中等

质量为m、带电量为q的小球，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感强度为B，如图所示．若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是（ ） 
①小球带正电      ②小球在斜面上运动时做匀加速直线运动
③小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动
④则小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为．

A．①②③
B．①②④
C．①③④
D．②③④

12. 难度：中等

质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图．现利用这种质谱议对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S，无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条”质谱线”．关于三种同位素进入磁场时速度的排列顺序，和a、b、c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是（ ）
A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕
B．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氘、氚、氕
C．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氘、氚、氕
D．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕

13. 难度：中等

回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，关于回旋加速器的下列说法正确的是（ ）

A．狭缝间的电场对粒子起加速作用，因此加速电压越大，带电粒子从D形盒射出时的动能越大
B．磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功，因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关
C．带电粒子做一次圆周运动，要被加速两次，因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍
D．用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子，一般要调节交变电场的频率

14. 难度：中等

一质量m、电荷量+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动．细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中．现给圆环向右初速度v，以后的运动过程中圆环运动的速度图象可能是（ ）

A．
B．
C．
D．

二、解答题

15. 难度：中等

（1）如图所示为两根互相平行的通电直导线a，b的横截面图，a，b中的电流方向已在图中标出，在图中作出导线a中的电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b所受的磁场力的方向．
（2）如图所示，电子射线管（A为其阴极），放在蹄形磁轶的N、S两极间，射线管的AB两极分别接在直流高压电源的______极和______极．磁时，荧光屏上的电子束运动径迹______偏转．（填“向上”、“向下”“不”）．

16. 难度：中等

如图所示有一正方形线框边长为0.4m，线框平面和匀强磁场的磁感线夹角为30°，现已知线框内磁通量为0.2Wb，则磁场的磁感应强度为B=______T．当线框平面以O为轴逆时针旋转30°时，线框内磁通量的变化量为△Φ=______Wb．当线框平面由初始位置逆时针旋转180°时，线框内磁通量的变化量为△Φ'=______Wb．

17. 难度：中等

如图所示，光滑的U形导电轨道与水平面的夹角为θ，空间有一范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场，一质量为m的光滑裸导体棒ab恰能静止在导轨上，试确定图中电池的正负极并求导体中的电流所受磁场力的大小（当地的重力加速度为g）．

18. 难度：中等

如图所示，光滑的平行导轨倾角为θ，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源．电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m、长为L的导体棒由静止释放，求导体棒在释放瞬间的加速度的大小．

19. 难度：中等

如图所示，在x轴的上方（y＞0的空间内）存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°角，若粒子的质量为m，电量为q，
求：（1）该粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径？
（2）粒子在磁场中运动的时间？

20. 难度：中等

如图所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场．左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右，电场宽度为L；中间区域及右侧匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向垂直纸面向外和向里．一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O点，然后重复上述运动过程．要求：
（1）定性画出粒子运动轨迹，并求出粒子在磁场中运动的轨道半径R；
（2）中间磁场区域的宽度d；
（3）带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t．