湖南省衡阳市第八中学2022-2023学年高二上学期物理寒假作业（二）

物理寒假作业试卷一 一、单选题 1.一个环形电流的中心有一根通电导线,如图所示。关于通电直导线的受力情况是( ) A.受向左的磁场力 B.受向右的磁场力 C.受磁场力使直导线偏离圆环中心 D.不受磁场力 2.如图所示是闪电击中广州塔的画面,广州塔的尖顶是一避雷针,雷雨天气时,底端带负电的云层经过避雷针上方时,避雷针尖端放电形成瞬间强电流,乌云所带的负电荷经避雷针导入大地,在此过程中,下列说法正确的是( ) A.云层靠近避雷针时,针尖感应出负电荷 B.避雷针上的电流方向从尖端流向底端 C.避雷针尖端附近的电场强度比避雷针底端附近的电场强度小 D.地磁场对避雷针的作用力方向向西 3.如图所示,两平行金属导轨所在平面与水平面的夹角,导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源,两导轨间的距离,在导轨所在空间内分布着磁感应强度大小、方向垂直导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上,导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒接入电路的电阻,导体棒恰好要滑动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,金属导轨电阻不计。(取,,)则棒与导轨的动摩擦因数为( ) A.0.15 B.0.2 C.0.25 D.0.4 4.如图所示,在、的长方形区域中有一磁感应强度大小B的匀强磁场,磁场的方向垂直于xOy平面向外。O处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xOy平面内的第一象限内。已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T,最先从磁场上边界中飞出的粒子经历的时间为T/12,最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为T/4。不计粒子的重力及粒子间的相互作用,则( ) A.粒子圆周运动的半径 B.长方形区域的边长满足关系 C.长方形区域的边长满足关系1 D.粒子射入磁场的速度大小 5.如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图,此质谱仪由以下几部分构成:离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器。静电分析器通道中心线MN所在圆的半径为,通道内有均匀辐射的电场,中心线处的电场强度大小为;磁分析器中分布着方向垂直于纸面,磁感应强度为的匀强磁场,磁分析器的左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为的离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后进入静电分析器,沿中心线MN做匀速圆周运动,而后由P点进入磁分析器中,最终经过Q点进入收集器(进入收集器时速度方向与平行)。下列说法正确的是( ) A.磁分析器中匀强磁场的方向垂直于纸面向内 B.加速电场中的加速电压 C.磁分析器中轨迹圆心到点的距离 D.任何带正电的离子若能到达点,则一定能进入收集器 6.如图所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。在该区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心,a、b、c、d为圆环上的四个点,a点为最高点,c点为最低点,b、O、d三点在同一水平线上。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放,下列判断正确的是( ) A.小球能越过d点并继续沿环向上运动 B.当小球运动到c点时,所受洛伦兹力最大 C.小球从a点运动到b点的过程中,重力势能减小,电势能增大 D.小球从b点运动到c点的过程中,电势能增大,动能先增大后减小 二、多选题 7.如图所示,用绝缘细丝线悬挂着的带正电的小球在匀强磁场中做简谐运动,则( ) A.当小球每次通过平衡位置时,动能相同 B.当小球每次通过平衡位置时,丝线拉力不相同 C.当小球每次通过平衡位置时,速度相同 D.磁场对摆的周期无影响 8.家用照明电路中的两根导线是相互平行的,当用电器正常工作时,两根导线中有如图所示的大小、方向周期性变化的电流,关于两根导线之间的作用力,下列说法正确的是( ) A.两根导线之间始终没有作用力 B.两根导线之间有时有作用力,有时没有 C.火线中电流产生的磁场会对零线产生力的作用,但火线不会受到力的作用 D.零线对火线有作用力时,火线对零线也一定有作用力 9.如图所示,在平面内第Ⅰ象限y轴和虚线之间存在范围足够大的匀强磁场(边界上有磁场),方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,在处有一个粒子源,可沿平面内各个方向射出质量为m,电荷量为q的带负电的粒子,粒子速率均为,不计粒子间的相互作用与粒子的重力,则粒子在磁场中运动的时间可能是( ) A. B. C. D. 10.质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是( ) A.M带正电,N带负电 B.M的速率大于N的速率 C.洛伦兹力对M做正功,对N做负功 D.M在磁场中的运行时间等于N在磁场中的运行时间 三、实验题 11.如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的实验装置