陕西省延安市高新部2017-2018学年高二上学期期中考试物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

一个带电粒子，沿垂直于磁场方向，射入匀强磁场中，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段都可以近似看成圆弧．由于带电粒子使周围的空气电离，粒子的能量逐渐减小而带电量不变．不计粒子重力，从图中情况可以确定（  ）

A. 粒子是带正电的，它所受的洛仑兹力大小不变

B. 粒子是带正电的，它是由a点运动到b点

C. 粒子是带负电的，它所受的洛仑兹力大小逐渐增大

D. 粒子是带负电的，它是由a点运动到b点

2. 难度：中等

如图所示的空间中存在着水平正交的匀强电场和匀强磁场，从A点沿AB、AC方向绝缘地抛出两带电小球，关于小球的运动情况，下列说法正确的是（   ）

A. 从AB、AC抛出的小球都可能做直线运动

B. 只有沿AC抛出的小球才可能做直线运

C. 做直线运动的小球带正电，而且一定是做匀速直线运动

D. 做直线运动的小球机械能守恒

3. 难度：简单

粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的倍与倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动．已知磁场方向垂直纸面向里，图中四个选项，能正确表示两粒子运动轨迹的是（    ）

A.     B.

C.     D.

4. 难度：中等

如图所示，长为a宽为b的矩形区域内（包括边界）有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．0点有一粒子源，某时刻粒子源向磁场所在区域与磁场垂直的平面内所有方向发射大量质量为m电量为q的带正电的粒子，粒子的速度大小相同，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，最先从磁场上边界射出的粒子经历的时间为，最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为，不计重力和粒子之间的相互作用，则（  ）

A.粒子速度大小为

B.粒子做圆周运动的半径为3b

C.a的长度为（+1）b

D.最后从磁场中飞出的粒子一定从上边界的中点飞出

5. 难度：中等

如图所示，一导电金属板置于匀强磁场中，当电流方向向上时，金属板两侧电子多少及电势高低判断正确的是(　    )

A. 左侧电子较多，左侧电势较高

B. 左侧电子较多，右侧电势较高

C. 右侧电子较多，左侧电势较高

D. 右侧电子较多，右侧电势较高

6. 难度：中等

如图是质谱仪工作原理的示意图．不计重力的带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x₁、x₂处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则

A. a的质量一定大于b的质量

B. a的电荷量一定大于b的电荷量

C. a在磁场中运动的时间一定小于b在磁场中运动的时间

D. a的比荷一定小于b的比荷

二、多选题

7. 难度：中等

如图所示，一带电粒子，质量为m，电荷量为q，以一定的速度沿水平直线A′B′方向通过一正交的电磁场，磁感应强度为B₁，电场强度为E.粒子沿垂直等边三角形磁场边框的AB边方向由中点的小孔O进入另一匀强磁场，该三角形磁场的边长为a，经过两次与磁场边框碰撞（碰撞过程遵从反射定律）后恰好返回到小孔O，则以下说法正确的是（不计重力）（    ）

A. 该带电粒子一定带正电

B. 该带电粒子的速度为

C. 该粒子返回到小孔O之后仍沿B′A′直线运动

D. 等边三角形磁场的磁感应强度为

8. 难度：中等

在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体，管道半径略大于球体半径．整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直．现给带电球体一个水平速度v₀，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功可能为（   ）

A. 0    B.

C.     D.

9. 难度：简单

如图，台秤上放—光滑平板，其左边固定一挡板，—轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F₁，现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示电流后，台秤

数为F₂,以下说法正确的是

A. 弹簧长度将变长

B. 弹簧长度将变短

C. F₁>F₂

D. F₁<F₂

10. 难度：简单

如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，当通以图示方向电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中，下列说法中正确的是(　　)

A. 此过程中磁感应强度B逐渐增大

B. 此过程中磁感应强度B先减小后增大

C. 此过程中磁感应强度B的最小值为

D. 此过程中磁感应强度B的最大值为

三、单选题

11. 难度：中等

如图所示，有一等腰直角三角形的区域，其斜边长为2L，高为L。在该区域内分布着如图所示的磁场，左侧磁场方向垂直纸面向外，右侧磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿顺时针的感应电流方向为正，则下列表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是（   ）

12. 难度：中等

如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽．现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域．若以逆时针方向为电流的正方向，在下图中，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是（ ）

A.

B.

C.

D.

四、解答题

13. 难度：中等

如图所示，在直角坐标系xOy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场；垂直纸面向外的匀强磁场I、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点，OM＝MP＝L，在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场．一质量为m带电荷量为＋q的带电粒子从电场中坐标为（－2L，－L）的点以速度沿＋x方向射出，恰好经过原点O处射入磁场Ⅰ又从M点射出磁场Ⅰ（粒子的重力忽略不计）．

（1）求第三象限匀强电场场强E的大小；

（2）求磁场Ⅰ的磁感应强度B的大小；

（3）如果带电粒子能再次回到原点O，问磁场Ⅱ的宽度至少为多少？

14. 难度：中等

如图，区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E₁，区域宽度为d ₁，区域II内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E ₂，区域宽度为d ₂，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下。一质量为m、带电量为q的微粒在区域I左边界的P点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域II后做匀速圆周运动，从区域II右边界上的Q点穿出，其速度方向改变了60°，重力加速度为g ，求：

（1）区域I和区域II内匀强电场的电场强度E ₁、E ₂的大小？

（2）区域II内匀强磁场的磁感应强度B的大小。

（3）微粒从P运动到Q的时间有多长？

15. 难度：中等

如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B₁随时间t的变化关系为，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN（虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B₀，方向也垂直于纸面向里。某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t₀时刻恰好以速度v₀越过MN，此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计。求：

（1）在t=0到t=t₀时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；

（2）在时刻t（t>t₀）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。

16. 难度：中等

用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ,并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为l,如图所示.线框与导轨之间是光滑的,在导轨的下端有一宽度为l(即ab=l)、磁感应强度为B的有界匀强磁场,磁场的边界aa'、bb'垂直于导轨,磁场的方向与线框平面垂直.线框从图示位置由静止释放,恰能匀速穿过磁场区域.重力加速度为g,求:

(1) 线框通过磁场时的速度v.

(2) 线框MN边运动到aa'的过程中通过线框导线横截面的电荷量q.

(3) 通过磁场的过程中,线框中产生的热量Q.