天津市2023-2024学年高二下学期物理阶段测试一

1 2023-2024 天津市高二下学期物理阶段测试一 一、单项选择题（每小题 5 分，共 25分，每小题给出的四个选项中，只有一 个选项是正确的） 1.下列说法正确的是 A.粒子在匀强磁场中所受洛伦兹力永远不做功 B.通电直导线所受安培力一定对直导线不做功 C.若通电直导线所受安培力是 0，则该处的磁感应强度一定是 0 D.若运动电荷所受洛伦兹力是 0，则该处的磁感应强度一定为 0 2.一带电粒子在匀强磁场，匀强电场，重力场的复合场区域内运动， 对于粒子的运动性质，下列说法正确的是 A.粒子在复合场区域受力一定不平衡 B.粒子可能做匀变速直线运动 C.若粒子做曲线运动，则一定是匀速圆周运动 D.若粒子做直线运动，则一定是匀速直线运动 3.如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路，当 饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈 中产生感应电流来驱动芯片工作，已知线圈面积为 S，共 n 匝，某次 刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间 �0内，磁感应强度方向向外且由 0均匀增大到�0，此过程中 A.线框中磁通量变化率为 n B0S t0 B.线框中产生周期性变化的顺时针方 向的感应电流 C.AB边所受安培力方向向左 2 D.线框中感应电动势大小为B0S t0 4.一带电粒子经加速电压 U 加速后进入匀强磁场区域，现仅将加速电 压增大到原来的 2倍后，粒子再次进入匀强磁场，则 A.运动的轨道半径变为原来的 2倍 B.运动的动能变为原来的 2 倍 C.运动周期变为原来的 2倍 D.运动的角速度变为原来的 2倍 5.如图所示，在磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里的匀强磁场 中，用外力拉动金属杆MN 在平行金属导轨上向右以速度�0匀速滑动， 金属导轨电阻不计，金属杆的电阻为 2R，长度为 L，ab间电阻为 R， 则 A.通过电阻 R 的电流方向为 b→a B.外力与速度方向同向且大小为 BLv0 C.MN两端的电势差为BLv0 3 D.金属棒所受安培力大小时刻发生改变 二、多项选择题(本大题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分。每小题给出的四个选 项中均有多个符合题意，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分） 6.1831 年 10月 28日，法拉第展示人类历史上第一台发电机圆盘发电 机。结构示意图如甲图，可等效为乙图所示圆盘中任意一个半径 CD 都在切割磁感线，在 CD 之间接上电阻 R，已知转盘匀速转动的角速 度为ω，CD 的长度为 L，每条半径对应的电阻都为 r，匀强磁场的磁 感应强度为 B，下列说法正确的是 A.D 点电势比 C点高 3 B.通过电阻 R 的电流为�� 2� �+� C.CD两端的电势差为1 2 ��2� D.电阻 R上消耗的电功率为 � � 2� 2 � +� 2 R 7.如图，一比荷为 k的带电粒子从 x 轴上的 P（a，0）点以速度 v，沿 与 x正方向成 60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂 直于 y 轴射出第一象限，则 A.粒子带正电 B.粒子在磁场中运动半径为2 3 3 � C.匀强磁场磁感应强度大小为 3� 2�� D.粒子射出磁场时的坐标为（0， 3 3 �） 8.如图所示，氢原子的三个同位素粒子氕（1 1�），氘（12�），氚（13�） 同时垂直于磁场左边界以速度�0射入磁场，经过一段时间后，三个粒 子均从磁场左边界射出（射出点未画出），不记粒子所受重力，则 A.粒子所受合外力对三个粒子所做的功均为 0 B.氕在磁场中运动的半径最大 C.氚在磁场中运动的时间最长 D.三个粒子的速度变化不同 三．解答题（本大题共 3 小题，每题 20 分，共 60 分） 9.如图所示，边长为 L，匝数为 n 的正方形金属线框，它的质量为m， 电阻为 R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘。金属框的上 半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为 B = 4 kt，绳子所能承受的最大拉力为�0，求： （1）�0时刻线框所受安培力 （2）�0时间内线框产生的焦耳热 （3）绳子刚要断裂时的时刻 t 10.如图所示，在 xOy 平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一垂直纸面向 里的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为 B，与 x、y 轴分别相切于 A， C两点，第Ⅱ象限内有沿 y 轴负方向的匀强电场。一个带正电粒子从 A 点沿 y 轴正方向以�0射入磁场，经 C 点射入电场，最后从 x轴上 P 点射出电场，已知 OP 距离与圆形匀强磁场直径长度相同，不计粒子 的重力。求： （1）匀强电场场强 E的大小； （2）粒子在磁场和电场中运动的时间之比 （3）粒子从 P 点射出时的速度大小与方向 5 11.如图所示，用恒力使四个边电阻均为