2013-2014学年河北省石家庄市高二上学期期中考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是(  )

A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向

B．磁感线是磁场中客观存在的线

C．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止

D．实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线

2. 难度：简单

发现通电导线周围存在磁场的科学家是(  )

A．洛伦兹    B．库仑    C．法拉第        D．奥斯特

3. 难度：简单

如图所示，带负电的金属环绕其轴OO′匀速转动时，放在环顶部的小磁针最后将(  )

A．N极竖直向上

B．N极竖直向下

C．N极水平向左

D．小磁针在水平面内转动

4. 难度：中等

如图，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F_N表示磁铁对桌面的压力，用F_f表示桌面对磁铁的摩擦力，则导线通电后与通电前相比较(  )

A．F_N减小，F_f＝0

B．F_N减小，F_f≠0

C．F_N增大，F_f＝0

D．F_N增大，F_f≠0

5. 难度：中等

在磁感应强度为B₀、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中(  )

A．c、d两点的磁感应强度大小相等

B．a、b两点的磁感应强度大小相等

C．c点的磁感应强度的值最小

D．b点的磁感应强度的值最大

6. 难度：中等

一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)．从图中可以确定(  )

A．粒子从a到b，带正电

B．粒子从b到a，带正电

C．粒子从a到b，带负电

D．粒子从b到a，带负电

7. 难度：中等

“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新成果．月球上的磁场极其微弱，通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹，可分析月球磁场的强弱分布情况，图5是探测器通过月球表面a、b、c、d四个位置时，拍摄到的电子运动轨迹照片．设电子速率相同，且与磁场方向垂直，则可知四个位置的磁场从强到弱的排列正确的是(  )

A．B_b→B_a→B_d→B_c

B．B_d→B_c→B_b→B_a

C．B_c→B_d→B_a→B_b

D．B_a→B_b→B_c→B_d

8. 难度：中等

如图所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v₁，从D点射出磁场时的速率为v₂，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)(  )

A．v₂＞v₁，v₂的方向必过圆心

B．v₂＝v₁，v₂的方向必过圆心

C．v₂＞v₁，v₂的方向可能不过圆心

D．v₂＝v₁，v₂的方向可能不过圆心

9. 难度：简单

每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来如图7所示，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义．假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将(  )

A．向东偏转

B．向南偏转

C．向西偏转

D．向北偏转

10. 难度：中等

如图所示，质量为m，带电荷量q的小球从P点静止释放，下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里，则小球在通过正交的电场和磁场区域时的运动情况是(  )

A．一定做曲线运动

B．轨迹一定是抛物线

C．可能做匀速直线运动

D．可能做匀加速直线运动

二、填空题

11. 难度：中等

(4分)将长为1 m的导线ac从中点b折成如图所示的形状，放入B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力大小为________ N.

12. 难度：中等

(5分)如图所示，有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上，并且处在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中．为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度为____________，方向为____________．

13. 难度：中等

(5分)如图所示，在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m，电荷量为q的正离子，速率都为v.对那些在xOy平面内运动的离子，在磁场中可能到达的最大值为x＝________，y＝________.

三、计算题

14. 难度：中等

(10分)如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上水平放置一条长为0.2 m的直导线PQ，两端以很软的导线通入5 A的电流．当加一个竖直向上的B＝0.6 T的匀强磁场时，PQ恰好平衡，则导线PQ的重力为多少？(sin 37°＝0.6)

15. 难度：中等

(12分)如图所示，质量为m、带电荷量为＋q的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入．已知两极间距为d，磁感应强度为B，这时粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域．今将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上．已知粒子重力不计，则粒子落到极板上时的动能为多少？

16. 难度：中等

(10分)如图所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场．一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，求：

(1)电子从磁场中射出时距O点多远；

(2)电子在磁场中运动的时间为多少．

17. 难度：中等

(14分)质量为m，电荷量为q的带负电粒子自静止开始，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示．已知M、N两板间的电压为U，粒子的重力不计．

(1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图)；

(2)求匀强磁场的磁感应强度B.