湖北省2019-2020学年高二上学期期中物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

地球是个大磁体，地磁场的存在对地球的影响是巨大的。下列有关地磁场的说法中，正确的是（  ）

A.地磁场如果是因为地球自转形成的，则地壳应带正电

B.直射赤道的宇宙射线粒子向两极方向偏转

C.奥斯特实验中小磁针指向有明显偏转时长直通电导线应沿南北方向

D.飞行员驾驶飞机在北半球由西向东飞行，右侧机翼电势较高

2. 难度：中等

如图所示，两根相互平行放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流，a受到磁场力的大小为F₁，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F₂.则此时b受到的磁场力大小为(  )

A.F2 B.F₁-F₂ C.F₁＋F₂ D.2F₁-F₂

3. 难度：简单

如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨道半径为R。已知电场的电场强度为E，方向竖直向下；磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，设重力加速度为g，则(　　)

A. 液滴带正电

B. 液滴的比荷为

C. 液滴顺时针运动

D. 液滴运动的速度大小

4. 难度：中等

如图甲所示，为一个质量为m，电荷量为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匀强磁场中，（不计空气阻力），现给圆环向右初速度v₀，在以后的运动过程中的速度图象如图乙所示．则圆环所带的电性、匀强磁场的磁感应强度B和圆环克服摩擦力所做的功w．（重力加速度为g）

A. 圆环带负电，B= B. 圆环带正电，B=

C. 圆环带负电，w=mv₀² D. 圆环带正电，w=mv₀²

二、多选题

5. 难度：简单

如图所示,圆形导体线圈a平放在绝缘水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管、电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动,下列说法中正确的有(      )

A. 穿过线圈a的磁通量增大

B. 线圈a对水平桌面的压力小于其重力

C. 线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流

D. 线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流

三、单选题

6. 难度：中等

如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s时间拉出，外力所做的功为W₁，通过导线截面的电荷量为q₁；第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为W₂，通过导线截面的电荷量为q₂，则(       )

A.W₁<W₂，q₁<q₂ B.W₁<W₂，q₁＝q₂ C.W₁>W₂，q₁＝q₂ D.W₁>W₂，q₁>q₂

7. 难度：中等

一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则 (　　)

A.电压表的示数为220 V

B.电路中的电流方向每秒钟改变50次

C.灯泡实际消耗的功率为484 W

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J

8. 难度：困难

自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。图乙为霍尔元件的工作原理图。当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差。下列说法正确的是（  ）

A.根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小

B.自行车的车速越大，霍尔电势差越高

C.图乙中霍尔元件的电流I是由正电荷定向运动形成的

D.如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将增大

四、多选题

9. 难度：中等

如图所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，导轨宽度为L，其下端与电阻R连接；导体棒ab电阻为r，导轨和导线电阻不计，匀强磁场竖直向上．若导体棒ab以一定初速度v下滑，则关于ab棒下列说法中正确的为   (      )

A.所受安培力方向水平向右

B.可能以速度v匀速下滑

C.刚下滑的瞬间ab棒产生的电动势为BLv

D.减少的重力势能等于电阻R上产生的内能

10. 难度：中等

如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R₀为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A₁的示数增大了0.2A，电流表A₂的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是（  ）

A.电压表V₁示数增大

B.电压表V₂、V₃示数均增大

C.该变压器起降压作用

D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动

11. 难度：简单

某输电线路横穿公路时，要在地下埋线通过，为了保护线路不至于被压坏，预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过．电线穿管的方案有两种：甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过；乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过，如图12所示．如果输电导线输送的电流很大，那么，以下说法正确的是 ( )

A. 无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲、乙两方案都是可行的

B. 若输送的电流是恒定电流，甲、乙两方案都是可行的

C. 若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的

D. 若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的

12. 难度：简单

如图所示，空间中有垂直纸面向里的匀强磁场，垂直磁场方向的平面内有一长方形区域，其边长为L，边长为．两同种带电粒子（重力不计）以相同的速度分别从a点和ab边上的P点垂直射入磁场，速度方向垂直于ab边，两粒子都恰好经过c点，则下列说法中正确的是（ ）

A.粒子在磁场中运动的轨道半径为

B.粒子从a点到c点的运动时间为

C.粒子的比荷为

D.P点与a点的距离为

13. 难度：困难

用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r<<R)的圆环。圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响，则

A.此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流

B.此时圆环受到竖直向下的安培力作用

C.此时圆环的加速度

D.如果径向磁场足够深，则圆环的最大速度

五、解答题

14. 难度：中等

一匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面，在xOy平面内，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，方向沿x轴正方向.后来，粒子在P点第一次经过y轴，此时速度方向与y轴正方向的夹角为30°，P到O的距离为L，如图所示.不计重力的影响.求磁场的磁感应强度B的大小和xOy平面内磁场区域的半径R.

15. 难度：中等

图为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头．原线圈输入正弦式交变电压的u-t图像如题图所示．若只在ce间接一只R_ce="400" Ω的电阻，或只在de间接一只R_de="225" Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W．

(1)请写出原线圈输入电压瞬时值的表达式；

(2)求只在ce间接400Ω的电阻时，原线圈中的电流I₁；

(3)求ce和de 间线圈的匝数比．

16. 难度：困难

如图所示，光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd，线框质量为m,电阻为R,边长为L，有yi 方向竖直向下的有界磁场，磁场的磁感应强度为B,磁场区宽度大于L，左边界与ab边平行，线框水平向右拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区．

(1)若线框以速度v匀速穿过磁场区，求线框在离开磁场时七两点间的电势差；

(2)若线框从静止开始以恒定的加速度a运动，经过h时间七边开始进入磁场，求cd边将要进入磁场时刻回路的电功率；

(3)若线框速度v₀进入磁场，且拉力的功率恒为P₀，经过时间T，cd边进入磁场，此过程中回路产生的电热为Q，后来ab边刚穿出磁场时，线框速度也为v₀,求线框穿过磁场所用的时间t.

17. 难度：困难

以竖直向上为轴正方向的平面直角系，如图所示，在第一、四象限内存在沿轴负方向的匀强电场，在第二、三象限内存在着沿轴正方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场，现有一质量为、电荷量为的带正电小球从坐标原点O以初速度沿与轴正方向成角的方向射出，已知两电场的电场强度，磁场的磁感应强度为B，重力加速度为．

（1）求小球离开O点后第一次经过轴所用的时间；

（2）求小球离开O点后第三次经过轴的坐标；

（3）若小球从O点以某一初速度沿与轴正方向成角的方向射出且能再次回到O点，则该初速度的大小为多少?