2015-2016学年浙江省金华市高二期中物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的有（  ）

A．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于

B．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度可能大于或等于

C．磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大

D．磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同

2. 难度：简单

如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置．若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将（  ）

A．增大    B．减小

C．不变    D．无法确定如何变化

3. 难度：简单

物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图所示，她把一个带铁芯的线圈L开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（  ）

A．线圈接在了直流电源上

B．电源电压过高

C．所选线圈的匝数过多

D．所用套环的材料与老师的不同

4. 难度：简单

质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场．如图为质谱仪的原理图，设想有一个静止的质量为m、带电量为q的带电粒子（不计重力），经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打至底片上的P点，设OP=x，则在图中能正确反映x与U之间的函数关系的是（  ）

A．    B．

C．    D．

5. 难度：简单

在雷雨天气时，空气中有许多阴雨云都带有大量电荷，在一楼顶有一个避雷针，其周围摆放一圈小磁针，当避雷针正上方的一块阴雨云对避雷针放电时，发现避雷针周围的小磁针的s级呈顺时针排列（俯视），则该阴雨云可能带（  ）

A．正电荷        B．负电荷

C．正、负电荷    D．无法判断

6. 难度：简单

把金属块放在磁场中，磁场方向垂直于里外两侧面向外，如图．金属块中有电流通过，设金属上下表面电势分别为U_上和U_下，则（  ）

A．U_上＞U_下    B．U_上=U_下

C．U_上＜U_下    D．无法判定上下表面电势高低

7. 难度：简单

在一空心圆柱面内有一垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B，其横截面如图所示，磁场边界为同心圆，内、外半径分别为r和（）r．圆心处有一粒子源不断地沿半径方向射出质量为m、电量为q的带电粒子，不计粒子重力．为使这些粒子不射出磁场外边界，粒子从圆心处射出时速度不能超过（  ）

A．              B．   

C．    D．

8. 难度：简单

在匀强磁场中放入通有相同电流的三条不同形状的导线，如图所示．每条导线的两个端点间的距离相等，问所受磁场力最大的导线是（  ）

A．甲线最大    B．乙线最大   

C．丙线最大    D．三条线一样大

9. 难度：简单

如图甲所示，长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中固定不动，长直导线中通以大小和方向随时间做周期性变化的电流i，i﹣t图象如图乙所示，规定图中箭头所指的方向为电流正方向，则在～时间内，矩形线框中感应电流的方向和大小，下列判断正确的是（  ）

A．始终沿逆时针方向且增大

B．始终沿顺时针方向，先增大后减小

C．先沿逆时针方向然后沿顺时针方向，先减小后增大

D．先沿顺时针方向然后沿逆时针方向，先增大后减小

10. 难度：简单

如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球．电键K闭合前传感器上有示数，电键K闭合后传感器上的示数变为原来的一半，则线圈中磁场的变化情况和磁通量变化率分别是（  ）

A．正在增强，    B．正在增强，

C．正在减弱，    D．正在减弱，

11. 难度：简单

带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点，在匀强磁场中摆动，当小球每次通过最低点A时（如图）（  ）

A．摆球受到的磁场力相同

B．摆球的动能相同

C．摆球的速度大小相同

D．向右摆动通过A点悬线的拉力大于向左摆动通过A点悬线的拉力

12. 难度：中等

粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2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．以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是（  ）

A．    B．

C．    D．

13. 难度：中等

如图甲，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场变化规律如图乙所示，面积为S的单匝金属线框处在磁场中，线框与电阻R相连．若金属框的电阻为，则下列说法不正确的是（  ）

A．流过电阻R的感应电流由a到b

B．线框cd边受到的安培力方向向下

C．感应电动势大小为

D．ab间电压大小为

二、计算题

14. 难度：简单

如图所示的正方形盒子开有a、b、c三个微孔，盒内有垂直纸面向里的匀强磁场．一束速率不同的带电粒子（质量、电量均相同，不计重力）从a孔沿垂直磁感线方向射入盒中，发现从c孔和b孔有粒子射出，试分析下列问题：

（1）判断粒子的电性；

（2）从b孔和c孔射出的粒子速率之比v₁：v₂；

（3）它们在盒内运动时间之比为t₁：t₂．

15. 难度：中等

如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L₁电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g．求：

（1）磁感应强度的大小：

（2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率．

16. 难度：困难

如图所示，在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ，在MOQ范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅱ，M、O、N在一条直线上，∠MOQ=60°．这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B．离子源中的离子（带电荷量为+q，质量为m）通过小孔O₁进入极板间电压为U的加速电场区域（可认为初速度为零），离子经电场加速后通过小孔O₂射出，从接近O点处进入磁场区域Ⅰ．离子进入磁场的速度垂直于磁场边界MN，也垂直于磁场．不计离子的重力．

（1）当加速电场极板电压U=U₀，求离子进入磁场中做圆周运动的半径R；

（2）在OQ上有一点P，P点到O点距离为L，当加速电场极板电压U取哪些值，才能保证离子通过P点．

17. 难度：简单

试通过定量计算说明通电导线在磁场中受的安培力是导线中运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现．

18. 难度：简单

如图所示，分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，带电量为q、质量为m的带电粒子从磁场的边缘A点沿圆半径AO方向射入磁场，穿过磁场区域后速度方向偏转了2a角，其中tanα=0.5．求：

（1）带电粒子入射速度的大小．

（2）若改变粒子的入射方向但仍保持带电粒子在纸面内运动和速率不变，则粒子在这个磁场中运动的最长时间是多少？

19. 难度：简单

（10分）（2010秋•清流县校级期末）如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN．导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接一个R=4Ω的电阻．有一方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=1T．将一根质量m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻r=1Ω，导轨电阻不计．现由静止开始释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，经5s金属棒滑行至cd处时刚好达到稳定速度，cd 与NQ相距s=8m．重力加速度g取10m/s²．求：

（1）金属棒达到的稳定速度是多大？

（2）金属棒ab从静止释放到滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的焦耳热和通过电阻R的总电荷量各是多少？