2013届度江西省高二上学期第三次月考物理卷

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示，在南北方向安放的长直导线的正上方用细线悬挂一条形小磁铁，当导线中通入图示的向左的电流I后，下列说法正确的是(    )

A.磁铁N极向里转，悬线所受的拉力小于磁铁所受的重力

B.磁铁N极向外转，悬线所受的拉力小于磁铁所受的重力

C.磁铁N极向里转，悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力

D.磁铁N极向外转，悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力

2. 难度：简单

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。设D形盒半径为R。若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f。则下列说法正确的是(    )

     

A．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR

B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关

C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值

D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子

3. 难度：简单

质量为m的通电细杆放在倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上，在如图所示的A、B、C、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是                       (　　)

4. 难度：简单

如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是(    )

  

A．a粒子动能最大       

B．c粒子速率最大

C．c粒子在磁场中运动时间最长

D．它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc

5. 难度：简单

带电粒子（不计重力）以初速度v₀从a点进入匀强磁场，如图。运动中经过b点，oa=ob。若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v₀从a点进入电场，粒子仍能通过b点，那么电场强度E与磁感强度B之比E/B为：(    )

 

A、v₀    B、1    C、2v₀    D、

6. 难度：简单

如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中运动时与x轴间的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是    (   )

A．，正电荷    B．，正电荷  C．，负电荷    D．，负电荷

7. 难度：简单

如图所示，质量为m，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

8. 难度：简单

为了测量某地地磁场的磁感应强度的水平分量，课外兴趣小组进行了如图所示的实验：在横截面为长方形、只有上下表面A、B为金属板的导管中通以带电液体，将导管按东西方向放置时，A、B两面出现电势差，测出相应的值就可以求出地磁场的水平分量。假如在某次实验中测得液体的流动速度为v、导管横截面的宽为a、导管横截面的高为b，A、B面的电势差为U。则下列判断正确的是（     ）

A．若溶液带正电，则B面的电势高于A板

B．若溶液带负电，则A面的电势高于B板

C．地磁场的水平分量为B＝  

D．地磁场的水平分量为B＝

9. 难度：简单

长为L、间距也为L的两平行金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B．今有质量为m、电荷量为q的正离子从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场．欲使离子不打在极板上，入射离子的速度大小应满足的条件是（     ）

A．        B．       

C．        D．

10. 难度：简单

如图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面且指向纸外。有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度。但都是一价正离子，则(    )

A．只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管

B．只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管

C．只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管

D．只有质量与动能的乘积一定的粒子可以沿中心线通过弯管

二、填空题

11. 难度：简单

在同一平面上有a、b、c三根等间距平行放置的长直导线，依次载有电流强度为1A、2A和3A的电流，各电流的方向如图所示。导线b所受的合力方向向_____。

12. 难度：简单

粒子和氘核以相同的初动能自同一点垂直射入匀强磁场，在磁场中粒子和氘核运动半径之比为     ，周期之比为     。 

13. 难度：简单

如图所示，在同一水平面内宽为2m的两导轨互相平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6㎏的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为2A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒获得2m/s²的加速度，则磁场的磁感应强度是     T。

14. 难度：简单

如图所示，通电直导体棒质量为=0.6kg，水平地放在宽为=1m,倾角为=光滑的两平行直轨上，整个装置放在竖直方向的磁场中，已知电源电动势为，直导体棒电阻为，其余电阻不计，导体棒静止在斜面上。则磁感应强度大小        T，方向            。

15. 难度：简单

如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量m=0.2㎏，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M=0.3㎏，棒与导轨间的动摩擦因数=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？

三、计算题

16. 难度：简单

如图所示，一带电的小球从P点自由下落，P点距场区边界MN高为h，边界MN下方有方向竖直向下、电场场强为E的匀强电场，同时还有匀强磁场，小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后，恰能作匀速圆周运动，并从边界上的b点穿出，已知ab=L，

求：

1.该匀强磁场的磁感强度B的大小和方向；

2.小球从P经a至b时，共需时间为多少？

17. 难度：简单

如图所示，一个质量为m = 2.0×10^-11kg，电荷量q = +1.0×10^-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U₁= 100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压U₂= 100V。金属板长L= 20cm，两板间距d = cm。求：

1.微粒进入偏转电场时的速度v₀大小；

2.微粒射出偏转电场时的偏转角θ；

3.若该匀强磁场的宽度为D=10cm，为使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？

18. 难度：简单

如图，在区域I（0≤x≤d）和区域II（d≤x≤2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一质量为m、带电荷量q（q＞0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I，其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域I时，速度方向与x轴正方向的夹角为30°；此时，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I，其速度大小是a的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求

1.粒子a射入区域I时速度的大小；

2.当a离开区域II时，a、b两粒子的y坐标之差。