2015届山西省高二12月月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

以下关于磁场和磁感应强度B的说法，正确的是（     ）

A．磁场中某点的磁感应强度，根据公式B＝，它跟F、I、l都有关

B．磁场中某点的磁感应强度的方向垂直于该点的磁场方向

C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感应强度不一定为零

D．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也一定越大

2. 难度：简单

关于磁感线的描述，下列说法中正确的是（     ）

A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它在每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致

B．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止

C．磁感线就是细铁屑连成的曲线

D．磁场中某点磁感线的切线方向就是电流在该点的受力方向

3. 难度：中等

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：简单

每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来,如图所示，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

5. 难度：简单

如图，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（     ）

A．水平向左    B. 水平向右    C. 竖直向下   D. 竖直向上

6. 难度：中等

如图所示，三根长直通电导线中的电流大小相同，通过b、d导线的电流方向为垂直纸面向里，c导线的电流方向为垂直纸面向外，a点为b、d两点连线的中点，ac垂直bd，且ab=ad=ac,则a点的磁场方向为（     ）

A．垂直纸面向外  B．垂直纸面向里

C．沿纸面由a指向b D．沿纸面由a指向d

7. 难度：中等

如图所示，在加有匀强磁场的区域中，一垂直于磁场方向射入的带电粒子轨迹如图所示，由于带电粒子与沿途的气体分子发生碰撞，带电粒子的动能逐渐减小，则下列说法中正确的是（     ）

A. 带电粒子带正电，是从B点射入的

B. 带电粒子带负电，是从B点射入的

C. 带电粒子带负电，是从A点射入的

D. 带电粒子带正电，是从A点射入的

8. 难度：简单

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

9. 难度：中等

中国科学家发现了量子反常霍尔效应，杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级．如图所示，厚度为h，宽度为d的金属导体，当磁场方向与电流方向（自由电子定向移动形成电流）垂直时在上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．下列说法正确的是（　 　）

A．上表面的电势高于下表面

B．下表面的电势高于上表面

C．增大h时，上下表面的电势差增大

D．增大d时，上下表面的电势差增大

10. 难度：简单

用安培提出的分子电流假说可以解释下列哪些现象（　 　）

A. 永久磁铁的磁场

B. 直线电流的磁场

C. 环形电流的磁场

D. 软铁棒被磁化的现象

11. 难度：中等

在同一光滑斜面上放同一导体绑棒，右图所示是两种情况的剖面图。它们所外空间有磁感强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上,两次导体A分别通有电流I₁和I₂，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ，则：（      ）

A.I₁：I₂=cosθ：1

B.I₁：I₂=1：1

C.导体A所受安培力大小之比F₁：F₂=sinθ：cosθ

D.斜面对导体A的弹力大小之比N₁：N₂=cos²θ：1

12. 难度：中等

如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E，在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等. 有一个带电粒子以初速度v₀垂直x轴，从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45°角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场.已知OP之间的距离为d，则带电粒子（     ）

A．在电场中运动的时间为

B．在磁场中做圆周运动的半径为

C．自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为

D．自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间为

二、填空题

13. 难度：简单

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.

14. 难度：简单

边长为a的正方形，处于有界磁场如图所示，一束电子以水平速度射入磁场后，分别从A处和C处射出，则v_A：v_C=__________;所经历的时间之比t_A：t_C=___________

三、计算题

15. 难度：中等

某一回旋加速器，两半圆形金属盒的半径为R，它们之间的电压为U，所处的磁场的感应强度为B，带电粒子的质量为m，电荷量为q，则带电粒子所能获得的最大动能为__________

四、填空题

16. 难度：中等

如图所示,a、b、c、d四种离子,它们带等量同种电荷,质量为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,有两种离子从选择器中射出,进入磁感应强度为B₂的磁场.由此可以判断射向D₁的是_________离子.(不计重力)

五、计算题

17. 难度：中等

(8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．

18. 难度：中等

如图所示，质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上，导轨宽度为L，已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余部分与接触电阻不计，磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为，磁感应强度为B，求轨道对导体棒的支持力和摩擦力。（重力加速度取g）。

19. 难度：中等

(8分)如图所示，某区域有正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里.场强E＝10N/C.磁感应强度B＝1T.现有一个质量m＝2×10^-6kg，带电量q＝+2×10^-6C的液滴以某一速度进入该区域恰能作匀速直线运动，求这个速度的大小和方向.(g取10m/s²)

20. 难度：中等

(12分)如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10^-11kg、电荷量q=+1.0×10^-5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30º，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，重力忽略不计。

求：⑴带电微粒进入偏转电场时的速率v₁；

⑵偏转电场中两金属板间的电压U₂；

⑶为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？