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济宁市第一中学2021级高二月考
物理试题
考试时间:90分钟,满分100分考试范围:选修2磁场电磁感应
一、单项选择题:本题8小题,每小题3分,共24分。
1. 如图所示,L是直流电阻不计的自感系数较大的线圈,a灯泡的电阻小于b灯泡的电阻,b、c灯泡相同。下列说法正确的是( )
A. 闭合S时a、c灯瞬间变亮,b灯逐渐变亮
B. 闭合S,电路稳定后b、c灯一样亮
C. 断开S时c灯立即熄灭,b灯闪亮一下后逐渐熄灭
D. 断开S时通过a灯的感应电流与原电流方向相反
2. 如图所示,由均匀导线制成,半径为R的圆环,以v的速度匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置()时,a、b两点的电势差为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在线圈a的右上方固定一竖直螺线管b,螺线管与电源和滑动变阻器串联。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动(线圈a始终静止),下列说法正确的是( )
A. 线圈a有缩小的趋势 B. 线圈a对水平桌面的压力将减小
C. 线圈a受到水平向右的静摩擦力 D. 线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流
4. 如图所示,相隔一定高度的两水平面间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电阻为R、边长为d的单匝正方形金属框从磁场上方某处自由落下,恰好能匀速穿过磁场区域,已知金属框平面在下落过程中始终与磁场方向垂直,且金属框上、下边始终与磁场边界平行,不考虑金属框的形变,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则金属框穿过磁场的过程中,下列说法正确的是( )
A. 金属框中电流的方向先顺时针后逆时针
B. 金属框所受安培力的方向先向上后向下
C. 金属框穿过磁场所用时间为
D. 金属框所受安培力做功为
5. 回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它们获得很大动能仪器,其核心部分是两个D形金属盒,两盒分别和一电压为U的高频交流电源两极相接,从而在盒内的狭缝中形成交变电场,使粒子每次穿过狭缝时都得到加速,两盒放在磁感应强度为B匀强磁场中,磁场方向垂直于D形盒底面。粒子源置于D形盒的圆心附近,能不断释放出一种带电粒子(初速度可以忽略,重力不计)已知D形盒半径为R,粒子电荷量为q、质量为m,忽略粒子在电场中运动的时间,不考虑加速过程中引起的粒子质量变化,下列说法正确的是( )
A. 加速电源的交变周期为
B. 粒子离开回旋加速器时的最大速度为
C. 粒子第一次进入盒与第一次进入盒的半径之比为1:2
D. 粒子在电场中加速的次数为
6. 如图所示,半径为的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,甲、乙两个带电粒子先后以相同的速度沿磁场区域的直径方向从点射入磁场,从射入磁场到射出磁场,甲粒子的速度方向偏转了60°角,乙粒子的速度方向偏转了120°角,两粒子的重力均忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 甲粒子在磁场中运动的轨迹半径为
B. 甲、乙两粒子在磁场中运动的轨迹半径之比为2:1
C. 甲、乙两粒子的比荷之比为3:1
D. 甲、乙两粒子在磁场中运动的时间之比为3:2
7. 如图所示,竖直放置的U形光滑导轨与一电容器串联,导轨平面有垂直于纸面的匀强磁场,金属棒与导轨接触良好,由静止释放后沿导轨下滑,电容C足够大,原来不带电,不计一切电阻,导体棒的加速度a、速度v与时间t的关系图像正确的是( )
A B.
C. D.
8. 如图所示,边长为的正三角形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),正三角形中心O有一粒子源,可以沿平面任意方向发射相同的带电粒子,粒子质量为m,电荷量为q.粒子速度大小为v时,恰好没有粒子穿出磁场区域,不计粒子的重力。下列说法正确的是( )
A. 磁感应强度大小为
B. 磁感应强度大小为
C. 若发射粒子速度为时,在磁场中运动的最短时间为
D. 若发射粒子速度为时,在磁场中运动的最短时间为
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。
9. 飞机在航母上弹射起飞可以利用电磁驱动来实现。电磁驱动的原理如图所示,当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈附近的金属环会被弹射出去。现在固定线圈左侧的同一位置,先后放置两个分别由铜和铝制成的闭合金属环。已知两环横截面积相等,形状、大小相同,且电阻率,合上开关S瞬间( )
A. 铜环受到的安培力等于铝环受到的安培力
B. 若将铜环放置在线圈右方,环将向右运动
C. 从左侧看,环中感应电流的方向沿顺时针方向
D. 电池正负极调换后,金属环不能向左弹射
10. 如图所示,足够长的光滑平行导轨PQ、MN固定在绝缘水平桌面上,间距为L,导轨左端接有阻值R的定值电阻,质量为m,电阻为r的导体棒ab垂直静置于导轨上,与导轨接触良好,其长度等于导轨间距,导轨的电