精品解析：四川省绵阳市三台中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

三台中学2023级高二下第一次月考物理试题 满分100分，考试时间75分钟 本试卷分为试题卷跟答题卡两部分，其中试题卷由第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）组成，共6页：答题卡共2页。 第I卷（选择题，共48分） 一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E，下列说法正确的是（ ） A. 甲图要增大粒子的最大动能，可减小磁感应强度 B. 乙图可判断出A极板是发电机的正极 C. 丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是 D. 丁图中若导体为金属，稳定时C板电势高 2. 如图所示为地磁场示意图。四川省稻城县海子山的“高海拔宇宙线观测站”是世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最高的宇宙射线探测装置。假设一束来自宇宙的质子流沿着与地球表面垂直的方向射向这个观测站，仅受地磁场的作用（忽略磁偏角），粒子到达该观测站附近时将（　　） A. 偏东 B. 偏西 C. 偏南 D. 偏北 3. 如图所示，间距为且相互平行的导轨固定在水平绝缘桌面，导轨左端与电源连接，电源电动势为，金属棒垂直于导轨放置，整个回路的电阻为。整个空间中存在方向垂直于金属棒且与水平面成角斜向上方的匀强磁场，磁感应强度大小为。取，。若金属棒始终静止，则金属棒受到的摩擦力（ ） A. 方向水平向右，大小为 B. 方向水平向左，大小为 C. 方向水平向右，大小为 D. 方向水平向左，大小为 4. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（　　） A. 若圆盘转动的角速度不变，则电流为零 B. 若圆盘转动方向不变，角速度大小均匀增大，则产生恒定电流 C. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流方向从a到b D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电阻R的热功率也变为原来的2倍 5. 如图所示，一个质量为M、长为L的铜管用细线悬挂在天花板上，现让一强磁铁(可视为质点)从铜管E端由静止下落，强磁铁在下落过程中与铜管不接触，在强磁铁穿过铜管过程中( ) A. 铜管中没有感应电流 B. 整个系统机械能守恒 C. 细线中的拉力F=Mg D. 强磁铁穿过制管的时间 6. 如图所示的圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率沿着相同的方向对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子 A. 速率一定越小 B. 半径一定越大 C. 在磁场中通过的路程越长 D. 在磁场中的周期一定越大 7. 如图甲所示，在水平面上固定有平行长直金属导轨ab和cd，bd端接有电阻R．导体棒ef垂直轨道放置在光滑导轨上，导轨电阻不计．导轨右端区域存在垂直于导轨面的匀强磁场，且磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．在时刻，导体棒以速度从导轨的左端向右运动，经过时间开始进入磁场区域，取磁场方向垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向，回路中顺时针方向为电流正方向，则回路中的电流i随时间t的变化规律图像可能是（ ） A. B. C D. 8. 如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里。在该区域内，有四个质量相同的带正电的微粒甲、乙、丙、丁，微粒甲静止不动；微粒乙在纸面内向右做匀速直线运动；微粒丙在纸面内向左做匀速直线运动；微粒丁在纸面内做匀速圆周运动。已知微粒之间互不影响，则四个微粒中所带电荷量最大的是（　　） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 医疗CT扫描机可用于对多种病情的探测。如图所示是扫描机X射线的产生部分，M、N之间有一加速电场，虚线框内有垂直于纸面的匀强磁场；电子束从M板由静止开始沿带箭头的实线打到靶上产生X射线；将电子束打到靶上的点记为P点。则（　　） A. M处的电势高于N处的电势 B. 磁场的方向垂直于纸面向里 C. 仅增大M、N之间的加速电压可使P点左移 D. 仅减小偏转磁场磁感应强度的大小可使P点右移 10. 如图所示， 两条平行的水平虚线间存在着方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一长方形金属线框在重力作用下在竖直平面内向下穿越磁场，线框宽度小于磁场区域宽度。当线框下端进入磁场时，线框恰好能做匀速运动。不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 线框下边穿出磁场后的短时间内，线框做减速运动 B. 从上边框进入磁场到下边框即将出磁场的过程中，重力做的功大于其动能的增加量 C. 线框进入磁场过程中，重力势能的减少量等于线框内能的增加量 D. 线框穿出磁场过程中，重力势能的减少量等于线框内能的增加量 11. 如图所示，足够长的金属导轨MN、PQ水平平行放置，处于竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中，导轨间距为。导体棒、垂直导轨放置并与导轨接触良好，两导体棒的质量均为，其在导轨间的电阻均为，不计一切摩擦及导轨电阻。现给导体棒一个平行于导轨向右的初速度，运动中导体棒、未相撞。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒做匀减速直线运动，导体棒做匀加速直线运动 B. 导体棒的速度为时，导体棒的加速度大小为 C. 整个运动过程中电路中产生的焦耳热为 D. 整个运动过程穿过导轨横截面的电荷量为 12. 如图所示，在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计）从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域，若该三角形的两直角边长均为2l，则下列关于粒子运动的说法中正确的是（　　） A. 若该粒子的入射速度为，则粒子一定从CD边射出磁场，且距点C的距离为 B. 若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为 C. 若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为 D. 当该粒子以不同的速度入射时，在磁场中运动的最长时间为 第II卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，每空2分，共16分。 13. 如果在闭合电键时发现灵敏电流计指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有： （1）将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将向______（“左”或“右”）偏转。 （2）原线圈插入副线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向_______（“左”或“右”）偏转。 （3）原线圈插入副线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端拉到最右端，第一次快拉，第二次较慢拉，两情况下线圈中产生感应电动势的大小关系是______。 14. 磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明： （1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应______．此时从上向下看，小磁针的旋转方向是_________________（填顺时针或逆时针）． A. 平行于南北方向，位于小磁针上方 B. 平行于东西方向，位于小磁针上方 C. 平行于东南方向，位于小磁针下方 D. 平行于西南方向，位于小磁针下方 （2）如图（b）所示是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是__________．（填选项代号） A. 加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B. 加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 C 加一电场，电场方向沿z轴负方向 D. 加一电场，电场方向沿y轴正方向 （3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向电流时，它们相互________（填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互___________（填排斥或吸引），这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用. 四、本大题3小题，共36分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 如图所示，光滑导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为B = 1T，磁场方向垂直于导轨平面向外，导体棒ab的长度与导轨宽度均为L = 0.5m，电阻r = 1.0Ω，导轨电阻不计，当开关S打开，导体棒紧贴导轨匀速下滑时，标有“6V，3W”字样的两小灯泡恰好均正常发光，已知：重力加速度g = 10m/s2，灯泡电阻不变。则： （1）导体棒ab的质量； （2）导体棒ab运动速度的大小。 16. 如图甲所示，单匝圆形线框置于水平桌面上，线框半径，质量，电阻，与桌面间的动摩擦因数。线框左侧半圆空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。设线框与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，结果均保留。求线框： （1）在内线圈中感应电流的大小和方向； （2）在时刻所受安培力的大小； （3）滑动前所产生的焦耳热。 17. 如图，区域Ⅰ是加速电场，区域Ⅱ是速度选择器，其电场的电场强度大小为E、方向竖直向下，磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，PQ为速度选择器的中线。紧靠平行板右侧边缘的xOy坐标系的第一象限内，边界AO与y轴的夹角为，边界线AO的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，边界线AO的下方有竖直向上的匀强电场，电场强度大小为5E。一带电荷量为q、质量为m的正电粒子从S点由静止释放，经区域Ⅰ加速后沿直线PQ从y轴上的Q点射出并垂直射入磁场区。已知Q点的坐标为，粒子多次穿越边界线OA。不计粒子重力，求： （1）加速电场两端的电压U； （2）粒子从经过Q点到第一次穿越边界线OA所用的时间； （3）粒子第四次穿越边界线OA时的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 三台中学2023级高二下第一次月考物理试题 满分100分，考试时间75分钟 本试卷分为试题卷跟答题卡两部分，其中试题卷由第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）组成，共6页：答题卡共2页。 第I卷（选择题，共48分） 一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E，下列说法正确的是（ ） A. 甲图要增大粒子的最大动能，可减小磁感应强度 B. 乙图可判断出A极板是发电机的正极 C. 丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是 D. 丁图中若导体为金属，稳定时C板电势高 【答案】C 【解析】 【详解】A．设回旋加速度D形盒的半径为R，粒子获得的最大速度为vm，根据牛顿第二定律有 解得 粒子的最大动能为 由上式可知要增大粒子的最大动能，可增大磁感应强度，故A错误； B．根据左手定则可知等离子体中正电荷向B板偏转，负电荷向A板偏转，所以A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极，故B错误； C．粒子沿直线通过速度选择器时，洛伦兹力与电场力平衡，即 解得 故C正确； D．若导体为金属，则产生电流的粒子是自由电子，其定向移动方向与电流方向相反，根据左手定则可知稳定时C板聚集了电子，所以D板电势高，故D错误。 故选C。 2. 如图所示为地磁场示意图。四川省稻城县海子山的“高海拔宇宙线观测站”是世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最高的宇宙射线探测装置。假设一束来自宇宙的质子流沿着与地球表面垂直的方向射向这个观测站，仅受地磁场的作用（忽略磁偏角），粒子到达该观测站附近时将（　　） A. 偏东 B. 偏西 C. 偏南 D. 偏北 【答案】A 【解析】 【详解】质子流的方向从上而下射向地球表面，地磁场方向从南指向北，根据左手定则，洛伦兹力的方向向东，所以质子向东偏转，粒子到达观测站时将与竖直方向稍偏东一些射向观测站。 故选A。 3. 如图所示，间距为且相互平行的导轨固定在水平绝缘桌面，导轨左端与电源连接，电源电动势为，金属棒垂直于导轨放置，整个回路的电阻为。整个空间中存在方向垂直于金属棒且与水平面成角斜向上方的匀强磁场，磁感应强度大小为。取，。若金属棒始终静止，则金属棒受到的摩擦力（ ） A. 方向水平向右，大小为 B. 方向水平向左，大小为 C. 方向水平向右，大小为 D. 方向水平向左，大小为 【答案】A 【解析】 【详解】根据左手定则可知，金属棒受到安培力方向斜向左上方，对金属棒受力分析如图所示 根据平衡条件可得 联立解得 方向水平向右。 故选A。 4. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（　　） A. 若圆盘转动的角速度不变，则电流为零 B. 若圆盘转动方向不变，角速度大小均匀增大，则产生恒定电流 C. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流方向从a到b D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电阻R的热功率也变为原来的2倍 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设铜盘的半径为r，则铜盘转动产生的感应电动势为 根据欧姆定律可得，电流为 若圆盘转动的角速度不变，则电流不为零保持不变；若圆盘转动方向不变，角速度大小均匀增大，则电流均匀增大，故AB错误； C．若从上往下看，圆盘顺时针转动，由右手定则知，电流沿a到b的方向流动，故C正确； D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，回路电流变为原来2倍，根据 电流在R上的热功率也变为原来的4倍，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，一个质量为M、长为L的铜管用细线悬挂在天花板上，现让一强磁铁(可视为质点)从铜管E端由静止下落，强磁铁在下落过程中与铜管不接触，在强磁铁穿过铜管过程中( ) A. 铜管中没有感应电流 B. 整个系统机械能守恒 C. 细线中的拉力F=Mg D. 强磁铁穿过制管的时间 【答案】D 【解析】 【详解】A、强磁铁通过钢管时，导致钢管的磁通量发生变化，从而产生感应电流，故A错误； B、磁铁在铜管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在过程中，出现安培力做功产生热量，所以系统机械能不守恒，故B错误； C、由于磁铁与圆管间存在相互作用力，则细线中的拉力，故C错误； D、因圆管对磁铁有阻力，所以运动时间与自由落体运动相比会变长，即有，故D正确． 6. 如图所示的圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率沿着相同的方向对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子 A. 速率一定越小 B. 半径一定越大 C. 在磁场中通过的路程越长 D. 在磁场中的周期一定越大 【答案】A 【解析】 【详解】试题分析：粒子运动轨迹如图所示；根据周期公式得：由于带电粒子们的B、q、m均相同，所以T相同，根据可知，在磁场中运动时间越长的带电粒子，圆心角越大，半径越小，由，知速率一定越小，A正确，BD错误；通过的路程即圆弧的长度，与半径r和圆心角有关，故C错误． 考点：考查了带电粒子在匀强磁场中的运动 【名师点睛】带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下，运动的半径与速率成正比，从而根据运动圆弧来确定速率的大小；运动的周期均相同的情况下，可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短 7. 如图甲所示，在水平面上固定有平行长直金属导轨ab和cd，bd端接有电阻R．导体棒ef垂直轨道放置在光滑导轨上，导轨电阻不计．导轨右端区域存在垂直于导轨面的匀强磁场，且磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．在时刻，导体棒以速度从导轨的左端向右运动，经过时间开始进入磁场区域，取磁场方向垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向，回路中顺时针方向为电流正方向，则回路中的电流i随时间t的变化规律图像可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图乙知，在0～2t0时间内磁感应强度随时间均匀变化，根据可知，回路产生稳定的电动势、稳定的感应电流，在根据楞次定律可判断感应电流的方向为逆时针方向，所以在0～2t0时间内电流是负方向，且大小不变．在2t0时刻导体棒进入磁场区域，在安培力的作用下做非匀变速运动，根据知，导体棒做加速度减小的减速运动，电流，电流逐渐减小，且i-t图像的斜率逐渐减小，所以A正确；B、C、D错误． 8. 如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里。在该区域内，有四个质量相同的带正电的微粒甲、乙、丙、丁，微粒甲静止不动；微粒乙在纸面内向右做匀速直线运动；微粒丙在纸面内向左做匀速直线运动；微粒丁在纸面内做匀速圆周运动。已知微粒之间互不影响，则四个微粒中所带电荷量最大的是（　　） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】对于甲，根据平衡条件有 解得 对于乙，根据平衡条件有 解得 对于丙，根据平衡条件有 解得 对于丁，根据题意有 解得 综上可得 故选C 二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 医疗CT扫描机可用于对多种病情的探测。如图所示是扫描机X射线的产生部分，M、N之间有一加速电场，虚线框内有垂直于纸面的匀强磁场；电子束从M板由静止开始沿带箭头的实线打到靶上产生X射线；将电子束打到靶上的点记为P点。则（　　） A. M处的电势高于N处的电势 B. 磁场的方向垂直于纸面向里 C. 仅增大M、N之间的加速电压可使P点左移 D. 仅减小偏转磁场磁感应强度的大小可使P点右移 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电子带负电，电场力方向由M指向N，则M处的电势低于N处的电势，所以A错误； B．根据左手定则，由于洛伦兹力方向向下，则磁场的方向垂直于纸面向里，所以B正确； C．仅增大M、N之间的加速电压，根据 则电子进入磁场的速度增大，根据 可得 则电子在磁场中的轨道半径增大，所以电子束打到靶上的点P向右移，则C错误； D．仅减小偏转磁场磁感应强度的大小，根据 可得 则电子在磁场中的轨道半径增大，所以电子束打到靶上的点P向右移，则D正确； 故选BD。 10. 如图所示， 两条平行的水平虚线间存在着方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一长方形金属线框在重力作用下在竖直平面内向下穿越磁场，线框宽度小于磁场区域宽度。当线框下端进入磁场时，线框恰好能做匀速运动。不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 线框下边穿出磁场后的短时间内，线框做减速运动 B. 从上边框进入磁场到下边框即将出磁场的过程中，重力做的功大于其动能的增加量 C. 线框进入磁场过程中，重力势能减少量等于线框内能的增加量 D. 线框穿出磁场过程中，重力势能的减少量等于线框内能的增加量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．线框进入磁场的过程做匀速运动，重力等于安培力。线框完全处于磁场中的阶段，没有感应电流产生，线框做匀加速运动，则线框穿出磁场时速度大于进入磁场时的速度，安培力增大，将大于重力，所以短时间内线框将做减速运动，A正确； B．线框完全处于磁场中的阶段，做匀加速运动，根据功能关系可知，重力做的功等于线框动能的增加量，B错误； C．线框进入磁场过程，动能不变，产生感应电流，根据能量守恒可知，重力势能减少量等于线框内能的增加量，C正确； D．线框穿出磁场时速度大于进入磁场时速度，穿出时产生的感应电动势和感应电流大于进入磁场时的感应电动势和感应电流，线框所受的安培力也大于进入磁场时的安培力，这样线框做减速运动，根据功能关系知，重力做的功与线框动能减少量之和等于产生的焦耳热，则重做的功小于线框中产生的焦耳热，D错误。 故选AC。 11. 如图所示，足够长的金属导轨MN、PQ水平平行放置，处于竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中，导轨间距为。导体棒、垂直导轨放置并与导轨接触良好，两导体棒的质量均为，其在导轨间的电阻均为，不计一切摩擦及导轨电阻。现给导体棒一个平行于导轨向右的初速度，运动中导体棒、未相撞。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒做匀减速直线运动，导体棒做匀加速直线运动 B. 导体棒的速度为时，导体棒的加速度大小为 C. 整个运动过程中电路中产生的焦耳热为 D. 整个运动过程穿过导轨横截面的电荷量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知导体棒、以及两导轨构成的回路中电流方向为逆时针方向，根据左手定则可知刚开始导体棒所受的安培力水平向左，做减速运动。导体棒所受的安培力水平向右，开始向右做加速运动，切割磁感线。两导体棒中感应电流大小相等均为 两导体棒所受安培力方向相反，大小相等，均为 随着导体棒减速，加速可知感应电流逐渐减小，两导体棒所受安培力逐渐减小，根据加速度可知，导体棒做加速度逐渐减小的减速运动，导体棒做加速度逐渐减小的加速运动，故A错误； B．两导体棒所受的安培力大小相等方向相反，合外力为0，整体动量守恒，当导体棒的速度为时，根据 解得 代入A选项中的表达式可得导体棒的加速度大小为 故B错误； C．根据分析可知最终两导体棒会共速，则有 解得 根据能量守恒定律可知 解得整个运动过程中电路中产生的焦耳热为 故C正确； D．对导体棒分析，根据动量定理可得 又因为 解得整个运动过程穿过导轨横截面的电荷量为 故D正确。 故选CD。 12. 如图所示，在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计）从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域，若该三角形的两直角边长均为2l，则下列关于粒子运动的说法中正确的是（　　） A. 若该粒子的入射速度为，则粒子一定从CD边射出磁场，且距点C的距离为 B. 若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为 C. 若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为 D. 当该粒子以不同的速度入射时，在磁场中运动的最长时间为 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．根据洛伦兹力充当向心力可知 解得 根据几何关系可知，粒子一定从距C点为l的位置离开磁场；故A错误； BC．根据洛伦兹力充当向心力可知 因此半径越大，速度越大；根据几何关系可知，使粒子与AD边相切时速度最大，则由几何关系可知 最大半径为 故最大速度应为 故B正确，C错误； D．粒子运行周期为 根据几何关系可知，粒子在磁场中最大圆心角为180°，故最长时间为 故D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题，共52分） 三、本大题2小题，每空2分，共16分。 13. 如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有： （1）将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将向______（“左”或“右”）偏转。 （2）原线圈插入副线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向_______（“左”或“右”）偏转。 （3）原线圈插入副线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端拉到最右端，第一次快拉，第二次较慢拉，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是______。 【答案】 ①. 右 ②. 右 ③. 大于 【解析】 【详解】（1）[1]闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,说明线圈B中磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针右偏，现将原线圈迅速插入副线圈时，线圈B中磁通量增加，故产生的感应电流也使灵敏电流计的指针右偏； （2）[2]同理可知，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，线圈B中磁通量增加，灵敏电流计指针将向右； （3）[3]由法拉第电磁感应定律可知 滑动变阻器触头从最左端拉到最右端滑动的越快，线圈A中的电流变化越快，线圈B中的磁通量变化越快，产生的感应电动势越大，故两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是。 14. 磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明： （1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应______．此时从上向下看，小磁针的旋转方向是_________________（填顺时针或逆时针）． A. 平行于南北方向，位于小磁针上方 B. 平行于东西方向，位于小磁针上方 C. 平行于东南方向，位于小磁针下方 D. 平行于西南方向，位于小磁针下方 （2）如图（b）所示是电子射线管示意图.接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是__________．（填选项代号） A. 加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B. 加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 C. 加一电场，电场方向沿z轴负方向 D. 加一电场，电场方向沿y轴正方向 （3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互________（填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互___________（填排斥或吸引），这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用. 【答案】 ①. A ②. 逆时针 ③. B ④. 吸引 ⑤. 排斥 【解析】 【详解】（1）无通电导线时小磁针S极向南，所以为使实验方便效果明显，导线应平行于南北方向位于小磁针上方，根据左手定则，可以判断出从上向下看小磁针旋转方向为逆时针，故选A； （2）电子束运动径迹发生了弯曲，这表明运动电荷受到了磁场力，由左手定则知a为阴极；故B对． （3）由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥； 四、本大题3小题，共36分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。 15. 如图所示，光滑导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为B = 1T，磁场方向垂直于导轨平面向外，导体棒ab的长度与导轨宽度均为L = 0.5m，电阻r = 1.0Ω，导轨电阻不计，当开关S打开，导体棒紧贴导轨匀速下滑时，标有“6V，3W”字样的两小灯泡恰好均正常发光，已知：重力加速度g = 10m/s2，灯泡电阻不变。则： （1）导体棒ab的质量； （2）导体棒ab运动速度大小。 【答案】（1）0.05kg；（2）14m/s 【解析】 【详解】（1）每个小灯泡的电阻为 两灯泡并联后的电阻 两小灯泡恰好均正常发光，每个灯泡的电流 则导体的电流为 I = 2IL = 1A 当导体棒稳定时满足 解得 m = 0.05kg （2）根据 解得 v = 14m/s 16. 如图甲所示，单匝圆形线框置于水平桌面上，线框半径，质量，电阻，与桌面间的动摩擦因数。线框左侧半圆空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。设线框与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，结果均保留。求线框： （1）在内线圈中感应电流的大小和方向； （2）在时刻所受安培力的大小； （3）滑动前所产生的焦耳热。 【答案】（1），逆时针 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据图像，内的感应电动势为 感应电流为 根据楞次定律可知，在内线圈中感应电流方向为逆时针。 【小问2详解】 根据图像可知，时刻磁感应强度大小为 在时刻所受安培力的大小 【小问3详解】 若线框恰好滑动，则有 解得 根据图像可知，滑动前经历的时间为 则滑动前所产生的焦耳热 17. 如图，区域Ⅰ是加速电场，区域Ⅱ是速度选择器，其电场的电场强度大小为E、方向竖直向下，磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，PQ为速度选择器的中线。紧靠平行板右侧边缘的xOy坐标系的第一象限内，边界AO与y轴的夹角为，边界线AO的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，边界线AO的下方有竖直向上的匀强电场，电场强度大小为5E。一带电荷量为q、质量为m的正电粒子从S点由静止释放，经区域Ⅰ加速后沿直线PQ从y轴上的Q点射出并垂直射入磁场区。已知Q点的坐标为，粒子多次穿越边界线OA。不计粒子重力，求： （1）加速电场两端的电压U； （2）粒子从经过Q点到第一次穿越边界线OA所用的时间； （3）粒子第四次穿越边界线OA时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在速度选择器中受力平衡，则有 在加速电场中有 解得 【小问2详解】 离子进入磁场区域后在洛伦兹力的作用下做圆周运动，设其做圆周运动的半径为，则根据洛伦兹力充当向心力有 可得 由于点的纵坐标为 可知离子沿轴负方向第一次穿越，做出离子在磁场中运动的轨迹如图所示 离子在磁场中做圆周运动的周期 可知离子从点到第一次穿越OA所用的时间 解得 【小问3详解】 离子穿越OA后进入电场做匀减速直线运动直至速度减为零，然后反向加速，以第一次穿过OA的速度大小反向穿过OA，离子第二次穿越OA后在磁场中做圆周运动，第三次穿越OA时速度大小仍为，方向沿x轴正方向，进入电场后的运动，可分解为沿x轴方向的匀速直线运动、沿y轴方向的匀加速直线运动，其位移的偏转角等于45°，则有 速度偏转角 则 则离子第四次穿过时的速度大小为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$