湖北省2019-2020学年高二上学期9月月考物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是（ ）

A.磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量

B.磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关

C.磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关

D.磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小

2. 难度：中等

在电磁感应现象中，下列说法正确的是 （ ）

A.感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反

B.闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流

C.闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流

D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化

3. 难度：中等

如图通电直导线ab位于两平行导线的横截面MN的连线的中垂线上，MN固定，ab可自由转动，且电流方向如图示，当平行导线MN通以图示的同向等值电流时，以下说法中正确的是：

A. ab顺时针旋转

B. ab逆时针旋转

C. a端向里，b端向外旋转

D. a端向外，b端向里旋转

4. 难度：中等

如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用一水平恒力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段(  ) 

A.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大

B.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小

C.甲、乙两物块间的摩擦力保持不变

D.乙物块与地面之间的摩擦力不断减小

5. 难度：中等

电容为的平行板电容器两板之间距离为，接在电压为的电源上．今有一质量为，带电量为的微粒，以速度沿水平方向匀速直线穿过，如图所示．若把两板间距离减到一半，还要使粒子仍以速度匀速直线穿过，则必须在两板间（    ）

A.加一个，方向向里的匀强磁场

B.加一个，方向向外的匀强磁场

C.加一个，方向向里的匀强磁场

D.加一个，方向向外的匀强磁场

6. 难度：简单

如图，一条形磁铁用线悬挂于0点，在O点的正下方固定放置一水平的金属圆环l．现使磁铁沿竖直平面来回摆动，则(     )

A.在一个周期内，圆环中感应电流方向改变二次．

B.磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用．

C.磁铁所受感应电流磁场的作用力有时是阻力，有时是动力．

D.磁铁所受感应电流磁场的作用力始终是阻力．

7. 难度：简单

如图，矩形导线框从通电直导线EF左侧运动到右侧的过程中，关于导线框中产生的感应电流的正确说法是（ ）

A.感应电流方向是先沿abcd方向流动，再沿adcb方向流动

B.感应电流方向是先沿adcb方向流动，然后沿abcd方向流动，再沿adcb方向流动

C.感应电流始终是沿adcb方向流动

D.感应电流始终是沿abcd方向流动

8. 难度：简单

如图所示，xOy坐标系第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第三象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，第二、四象限内没有磁场．一个围成四分之一圆弧形的导体环Oab，其圆心在原点O，开始时导体环在第四象限，从t＝0时刻起绕O点在xOy坐标平面内逆时针匀速转动．若以逆时针方向的电流为正，下列表示环内感应电流i随时间t变化的图象中，正确的是(　　)

A. B.

C. D.

二、多选题

9. 难度：中等

回旋加速器是加速带电粒子的装置。其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，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，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是

A.增大磁场的磁感应强度

B.增大匀强电场间的加速电压

C.增大D形金属盒的半径

D.减小狭缝间的距离

10. 难度：中等

如图所示，A、B两灯相同，L是带铁芯的电阻可不计的线圈，下列说法中正确的是（       ）

A.开关K合上瞬间，A、B两灯同时亮起来

B.K合上稳定后，A、B同时亮着

C.K断开瞬间，A、B同时熄灭

D.K断开瞬间，B立即熄灭，A过一会儿再熄灭

11. 难度：中等

如图，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路．当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（  ）

A.向右加速运动

B.向右减速运动

C.向左加速运动

D.向左减速运动

12. 难度：中等

如图，相距为d的两水平线L₁和L₂分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m。将线框在磁场上方高h处由静止开始释放，当ab边进入磁场时速度为v₀，cd边刚穿出磁场时速度也为v₀，从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中 (      ) 

A.线框一直都有感应电流

B.线框有一阶段的加速度为g

C.线框产生的热量为mg(d+h+L)

D.线框做过减速运动

三、解答题

13. 难度：简单

如图，水平放置的光滑的金属导轨M、N，平行地置于匀强磁场中，间距为d，磁场的磁感强度大小为B，方向与导轨平面夹为α，金属棒ab的质量为m，放在导轨上且与导轨垂直．电源电动势为E，内电阻r，定值电阻为R，其余部分电阻不计．则当电键调闭合的瞬间，棒ab的加速度为多大？

14. 难度：困难

一个平行导轨放在水平面上，左侧接一个阻值Ω的电阻，两平行导轨间距为m，一质量kg、电阻Ω的导体棒垂直放在导轨上，接触良好，导体棒与导轨间的动摩擦因数为，装置空间存在有方向垂直导轨平面向下的匀强磁场（俯视如图甲所示），起初时刻，导体棒距左端m，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，当t=4s时，导体棒恰好不滑动，求：

（1）在0内，流过电阻R的电荷量为多少？

（2）导体棒与导轨间的动摩擦因数为多少？

（3） 若在4s末时开始对导体棒施加一个水平向右的恒力F=5.2N,要使回路中不再有感应电流，请推导磁场的磁感应强度B与时间t的关系式（将4s末作为该关系式的0时刻）。

15. 难度：中等

如图，在平面直角坐标系xOy内，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，自y轴正半轴上处的M点，以速度垂直于y轴射入电场。经x轴上处的P点进入磁场，最后垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求：

 电场强度大小E；

 粒子在磁场中运动的轨道半径r；

 粒子在磁场运动的时间t。

16. 难度：困难

用密度为d、电阻率为、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框．如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行．

设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计．可认为方框的边和边都处在磁极之间，极间磁感应强度大小为B．方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）．

（1）求方框下落的最大速度v_m（设磁场区域在数值方向足够长）；

（2）当方框下落的加速度为时，求方框的发热功率P；

（3）已知方框下落时间为t时，下落高度为h，其速度为v_t（v_t<v_m）．若在同一时间t内，方框内产生的热与一恒定电流I₀在该框内产生的热相同，求恒定电流I₀的表达式．