2010-2011学年江西省南昌市南昌县莲塘一中高二（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是（ ）
A．磁感线是一种假想曲线，实际并不存在
B．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向
C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱
D．在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小

2. 难度：中等

物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用．下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是（ ）
A．回旋加速器
B．日光灯
C．质谱仪
D．电磁炉

3. 难度：中等

有一小段通电导线，长为1cm，电流强度为5A，把它置入某磁场中某点，受到的磁场力为0.1N，求：该点的磁感应强度B一定是（ ）
A．B=2T
B．B≤2T
C．B≥2T
D．以上情况都有可能

4. 难度：中等

质量为m、带电量为q的小球，从倾角为0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（ ）
A．小球带正电
B．小球在斜面上运动时做匀加速直线运动
C．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
D．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

5. 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

6. 难度：中等

如图有a、b、c、d四个离子，它们带等量同种电荷，质量不等有m_a=m_b＜m_c=m_d，以不等的速率v_a＜v_b=v_c＜v_d进入速度选择器后，有两种离子从速度选择器中射出进入B₂磁场．由此可判定（ ）

A．射向P₁板的是a离子
B．射向P₂板的是b离子
C．射向A₁的是c离子
D．射向A₂的是d离子

7. 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．

8. 难度：中等

图所示，闭合小金属球从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则下列说法正确的是（ ）

A．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
B．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
C．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
D．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h

9. 难度：中等

把导体匀速拉上斜面如图所示，则下列说法正确的是（不计棒和导轨的电阻，且接触面光滑，匀强磁场磁感应强度B垂直框面向上）（ ）

A．拉力做的功等于棒的机械能的增量
B．拉力对棒做的功等于棒的动能的增量
C．拉力与棒受到的磁场力的合力为零
D．拉力对棒做的功与棒克服重力做的功之差等于回路中产生电能

10. 难度：中等

如图所示，A₁和A₂是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（ ）

A．合上开关K接通电路时，A₂始终比A₁亮
B．合上开关K接通电路时，A₂先亮，A₁后亮，最后一样亮
C．断开开关K切断电路时，A₂先熄灭，A₁过一会儿才熄灭
D．断开开关K切断电路时，A₁先熄灭，A₂过一会儿才熄灭

二、填空题

11. 难度：中等

如图所示，一面积为S的长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中，这时穿过线圈的磁通量为    Wb，当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的瞬间，穿过线圈的磁通量为    Wb．

12. 难度：中等

有一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为1.5V的新干电池，几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器来完成．几位做实验的同学手拉手成一串，和电池、镇流器、开关、导线连成图示实验电路，闭合开关，经过一段时间再断开开关，此过程中同学们会有触电的感觉．人有触电感觉发生在开关      （填“接通瞬间”、“断开瞬间”或“一直接通”）时，其原因是    ．

13. 难度：中等

如图所示，水平放置的两根平行金属轨道相距0.2m，上面有一质量为0.04㎏的均匀金属棒ab，电源电动势为6V、内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时，要在金属棒所在处施加一个磁感应强度大小为    T、方向为    的匀强磁场，才能使金属棒ab对轨道的压力恰好为零．（g取10m/s²）

14. 难度：中等

长为L的水平通电直导线放在倾角为θ的光滑的斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，若磁场方向竖直向上，则电流为I₁时导线平衡，若磁场方向垂直于斜面向上，则电流为I₂时导线平衡，那么样I₁：I₂=    ．

15. 难度：中等

如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有    （填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流    （填变大、变小、不变）．

三、解答题

16. 难度：中等

如图所示，矩形线圈的匝数为N=100匝，ab边长为0.4m，bc边长为0.2m．整个线圈的电阻R=1欧，在B=1T的匀强磁场中，以短边中点的连线为轴逆时针转动，w=50πrad/s．求：
（1）线圈从图示位置转动90度过程中的平均电动势．
（2）线圈转过90度时的瞬间电动势．

17. 难度：中等

一质量为m、带电量为q的带电粒子以某一初速射入如图所示的匀强磁场中（磁感应强度为B，磁场宽度为L），要使此带电粒子穿过这个磁场，则带电粒子的初速度应为多大？

18. 难度：中等

两条金属导轨上水平放置一根导电棒ab，处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，导电棒质量为1.2kg，长1m．当导电棒中通入3A电流时，它可在导轨上匀速滑动，若电流强度增大为5A时，导电棒可获得2m/s²的加速度，求装置所在处的磁感强度的大小．

19. 难度：中等

如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略，初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度υ，在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．
（1）求初始时刻导体棒受到的安培力；
（2）若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为E_p，则这一过程中安培力所做的功W₁和电阻R上产生的焦耳热Q₁分别为什么？
（3）导体棒往复运动，最终静止于何处？从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？