精品解析：江苏省无锡市市北高级中学2024-2025学年高二下学期3月阶段检测物理试题

无锡市市北高级中学2024--2025学年第一学期 高二年级物理学科阶段检测卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），全卷满分100分，考试时间75分钟。 一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请把正确答案涂在答题卡上。 1. 从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子。这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，如图所示，对地球上的生命起到保护作用。假设所有的宇宙射线从各个方向垂直射向地球表面，那么以下说法正确的是（　　） A. 地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同 B. 由于南北极磁场最强，因此阻挡作用最强 C. 沿地球赤道平面垂直射来的高能正电荷向东偏转 D. 沿地球赤道平面垂直射来的高能负电荷向南偏转 【答案】C 【解析】 【详解】AB．高能带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用，发生偏转。粒子在不同的磁场中，所受到的洛伦兹力大小不一，而磁场在南、北两极的磁场几乎与地面垂直，在赤道附近磁场的方向几乎与地面平行，结合洛伦兹力的特点可知，地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强，故AB错误； C．根据左手定则，地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带正电粒子在洛伦兹力作用下向东偏转，偏向面与赤道平面平行，故C正确； D．根据左手定则，地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带负电粒子在洛伦兹力作用下向西偏转，偏向面与赤道平面平行。故D错误。 故选C。 2. 云室是借助过饱和水蒸气在离子上凝结来显示带电粒子径迹的装置。云室中加了垂直于纸面向里的磁场，在一张云室中拍摄的照片中a、b、c、d、e是从O点发出的一些正电子或负电子的径迹。关于a、b、c三条径迹判断正确的是（　 　） A. a、b、c都是正电子的径迹 B. c径迹对应的粒子轨迹半径最大 C. a径迹对应的粒子动量最大 D. c径迹对应的粒子运动时间最长 【答案】B 【解析】 【详解】A．磁场垂直纸面向里，根据左手定则（伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向；对于负电荷，四指指向其运动的反方向），正电子运动时，洛伦兹力方向会使轨迹向右弯曲，负电子则向左弯曲。、轨迹向左弯曲，所以是正电子的径迹，故A错误； B．带电粒子在磁场中做圆周运动，根据照片上粒子运动轨迹可知径迹的半径最大，故B正确； C．动量，由其中是粒子质量，是速度，是电荷量，是磁感应强度 可得 径迹半径最大，所以径迹对应的粒子动量最大，故C错误； D．粒子在磁场中做圆周运动的周期，运动时间 是轨迹对应的圆心角，正负电子，质量、电荷量绝对值相同，周期相同，径迹对应的圆心角最大，所以运动时间最长，故D错误。 故选B。 3. 螺线管正中间的上方悬挂一个通有顺时针方向电流的小线圈，线圈的平面与螺线管的轴线在同一竖直面内，如图所示，当开关S合上时（一小段时间内），从上方俯视，线圈应该（　　） A. 顺时针方向转动，同时向左移动 B. 逆时针方向转动，同时向右移动 C. 顺时针方向转动，同时悬线的拉力减小 D. 逆时针方向转动，同时悬线的拉力增大 【答案】D 【解析】 【详解】根据安培定则可知，线圈所处的磁场方向由右向左，当通有顺时针方向电流的小线圈，由右手螺旋定则可知，线圈的外面为S极，里面为N极；因为异名磁极相互吸引，因此从上往下看，线圈做逆时针方向转动，同时根据左手定则可知，安培力使线圈的扩张趋势，因线圈下方的磁场强于上方，因此导致下方安培力大于上方的安培力，那么悬线的拉力增大。 故选D。 4. 如图，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，正、负电子分别以相同速度沿与x轴成300角从原点垂直射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（ ）　　 A. 2：1 B. 1：2 C. 1：3 D. 1：15 【答案】A 【解析】 【分析】带电粒子以一定的速度垂直进入匀强磁场，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动．粒子受到的洛伦兹力提供向心力；粒子在磁场中运动的周期仅与粒子的比荷及磁场有关，而运动的时间与偏转角有关． 【详解】电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，正电子进入磁场后，在洛伦兹力作用下向上偏转，而负电子在洛伦兹力作用下向下偏转．粒子做圆周运动的周期：，知两个电子的周期相等．正电子从y轴上射出磁场时，根据几何知识得知，速度与y轴的夹角为60°，则正电子速度的偏向角为θ1=120°，其轨迹对应的圆心角也为120°，则正电子在磁场中运动时间为：．同理，知负电子以30°入射，从x轴离开磁场时，速度方向与x轴的夹角为30°，则轨迹对应的圆心角为60°，负电子在磁场中运动时间为： ，所以正电子与负电子在磁场中运动时间之比为：t1：t2=2：1；故选A． 【点睛】带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径．则可画出正、负离子运动轨迹，由几何关系可知答案． 5. 回旋加速器工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、频率为f的交流电源上。若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，下列说法正确的是（　　） A. 若只增大交流电压U，则质子获得的最大动能增大 B. 若只增大交流电压U，则质子达到最大动能所需的加速次数会增加 C. 若磁感应强度B增大，交流电频率f必须适当增大才能正常工作 D. 不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能用于加速α粒子（氦原子核） 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子飞出加速器时动能最大，此时有， 解得 可知，若只增大交流电压U，则质子获得的最大动能不变，故A错误； B．粒子飞出加速器时动能最大，此时有 结合上述解得 可知，若只增大交流电压U，则质子达到最大动能所需的加速次数会减少，故B错误； C．粒子在磁场中圆周运动的周期 结合上述是解得 频率为 为了达到同步加速，粒子圆周运动的频率需要与交流电源的频率相等，可知，若磁感应强度B增大，交流电频率f必须适当增大才能正常工作，故C正确； D．质子的比荷等于α粒子的比荷的两倍，结合上述可知，质子加速过程圆周运动的频率等于α粒子加速过程圆周运动的频率的两倍，则不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器不能用于加速α粒子（氦原子核），故D错误。 故选C。 6. 如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转，不计重力，则为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】根据题意做出粒子的圆心如图所示 设圆形磁场区域的半径为R，根据几何关系有第一次的半径 第二次的半径 根据洛伦兹力提供向心力有 可得 所以 故选B。 7. 汽车自动控制刹车系统（ABS）的原理如图所示．铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体（极性如图），M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电流，感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车．齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向是（　　） A. 总是从左向右 B. 总是从右向左 C. 先从右向左，然后从左向右 D. 先从左向右，然后从右向左 【答案】C 【解析】 【详解】由图可得，线圈中磁场方向从右向左，有题可得当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使得通过线圈的磁通量增大，由楞次定律得到，线圈中感应电流产生的磁场抵抗磁场的增大，电流产生的磁场从左向右，通过右手螺旋定律可得，通过M的感应电流从左向右．同理可分析，铁齿离开线圈时又使磁通量减小，线圈中的感应电流产生的磁场从右向左，则通过M的感应电流从右向左．从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中是铁齿先离开线圈，下一个铁磁靠近线圈，则通过M的电流方向先从右向左，再从左向右． A.总是从左向右，与分析结论不符，故A错误． B.总是从右向左，与分析结论不符，故B错误． C.先从右向左，然后从左向右，与分析结论相符，故C正确． D.先从左向右，然后从右向左，与分析结论不符，故D错误． 8. 在竖直平面内存在水平方向的匀强磁场，一质量为m的带电小球由O点静止释放，小球在此后一段时间内的运动轨迹如图中曲线所示，P为曲线的最低点，小球运动到B点时速度为零。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电 B. 小球在P点所受洛伦兹力最小 C. B点与O点在同一高度 D. 小球到达B点后将沿原路径返回O点 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球从点静止释放后向下运动，根据左手定则（伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向），若小球带正电，初始向下运动时，洛伦兹力方向会使小球向轨迹所示方向偏转，所以小球带正电，故A错误； B．洛伦兹力大小，点是小球运动的最低点，速度最大，所以在点所受洛伦兹力最大，故B错误； C．小球运动过程中，只有重力做功，洛伦兹力不做功，根据机械能守恒定律，小球在点速度为零，与点的重力势能相等，所以点与点在同一高度，故C正确； D．小球到达点后，速度为零，受力情况与在点时类似，会重复之前的运动轨迹，但不是沿原路径返回点，故D错误。 故选C。 9. CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）；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. 增大M、N之间的加速电压可使P点左移 C. 偏转磁场的方向垂直于纸面向外 D. 增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于电子带负电，要在MN间加速则MN间电场方向由N指向M，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知M的电势低于N的电势，故A错误； B．增大加速电压则根据 可知会增大到达偏转磁场的速度；又根据在偏转磁场中洛伦兹力提供向心力有 可得 可知会增大在偏转磁场中的偏转半径，由于磁场宽度相同，故根据几何关系可知会减小偏转的角度，故P点会右移，故B错误； C．电子在偏转电场中做圆周运动，向下偏转，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，故C错误； D．由B选项的分析可知，当其它条件不变时，增大偏转磁场磁感应强度会减小半径，从而增大偏转角度，使P点左移，故D正确。 故选D。 10. 如图，圆心为O、半径为R的圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场。从圆周上的P点在纸面内沿不同方向射入各种速率的同种粒子，粒子的质量为m、电荷量为。其中速率为且沿方向射入的粒子，经时间t后从A点离开磁场，。则（ ） A. 磁场方向垂直纸面向里 B. 粒子在磁场中运动的周期为 C. 速率为的粒子在磁场中的运动最长时间为 D. 从A点离开磁场的速率最小值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意知该粒子带正电，结合左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，故A错误； B．由题意知粒子在磁场中偏转了，则可知周期为，故B错误； C．速率为且沿方向射入的粒子，从A点离开磁场，由几何关系可知，运动的轨迹半径为，而由洛伦兹力充当向心力有 得 由此可知，当粒子速率为时，粒子运动得轨迹半径为，根据几何关系可知，当粒子轨迹的弦长等于 圆形磁场的直径时，对应得圆心角最大，为，因此可得运动得最长时间为 故C错误； D．当AP连线为粒子在磁场中运动轨迹的直径时，从A点离开磁场的速率最小，由几何关系可知，此时粒子的轨迹半径为 由洛伦兹力充当向心力可得 而速度为的粒子沿方向射入恰好从A点离开，有 联立可得 故D正确。 故选D。 二、填空题：本大题共2小题，共15分。请把正确答案填在答题卷横线上。 11. 如图所示的器材可用来研究电磁感应现象并探究影响感应电流方向的因素。 （1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路______。 （2）在实验过程中，除了查清流入电流计的电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清______的绕制方向。（选填“A”、“B”或“A和B”） 【答案】（1）见解析 （2）A和B 【解析】 【小问1详解】 研究电磁感应现象的实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、线圈A组成闭合电路，电流表与线圈B组成另一个闭合电路；则完整的实物连线如图所示 【小问2详解】 在实验过程中，需要确定线圈A中电流的磁场方向和线圈B中感应电流的磁场方向，故还应查清A与B的绕制方向。 12. 电磁血流量计是运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器，可以测量血管内血液的流速。如图所示，某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型，其前后两个侧面固定两块竖直正对的金属电极板a、b（未画出，电阻不计），匀强磁场方向竖直向下，血液中的正负离子随血液一起从左至右水平流动，则a、b电极间存在电势差。 （1）若用电压表监测a、b电极板间的电势差，则与电压表“+”接线柱相连的是图中______电极板（选填“a”或“b”。 （2）某次监测中，用电压表测出a、b电极间的电势差U，已知a、b电极板间的距离D，血管内径为d，磁感应强度B，则用上述物理量表示血流量（单位时间流过的血液体积）的表达式为________。 （3）若U=150μV，D=3.0mm，B=0.12T，根据数据可估测出血流速度为________m/s（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）a （2） （3）0.42 【解析】 【小问1详解】 在洛伦兹力的作用下，血液中的正离子向a电极板偏转，负离子向b电极板偏转，故a电极板的电势比b电极板高，故与电压表“+”接线柱相连的是图中a电极板。 【小问2详解】 当a、b电极间的电势差稳定为U时，正、负离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有 解得 血流量为 联立可得 【小问3详解】 根据 代入数据解得 三、计算题：本大题共4小题，共45分。请把正确答案填在答题卷答题框内。 13. 如图所示，M、N为正对平行竖直放置的金属板，现有一个质量m = 4.0 × 10 - 22kg、电荷量q = + 2.0 × 10 - 16C的带电粒子，从M板的中心O点由静止开始，经电压为U的加速电场后，以速度y = 3.0 × 104m/s从N板的中心小圆孔射出，水平进入边长L = 0.5m的等边三角形ABC区域内，粒子恰好从C点离开，该区域内存在垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），不计粒子重力。求： (1)加速电压U的大小； (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向。 【答案】(1)900V；(2)0.12T，垂直纸面向里 【解析】 【详解】(1)据动能定理得 ， = 900V (2)从A点进入磁场后，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，轨迹半径R可由几何关系求得 R = L = 0.5m 据牛顿第二定律得 磁感应强度大小 = 0.12T 方向由左手定则判断应垂直纸面向里。 14. 如图，距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B1，一束等离子体以一定的速度垂直于磁场喷入板间。相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2，导轨平面与水平面夹角为θ，两导轨分别与P、Q相连。质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止。重力加速度为g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力。求： （1）金属板Q带何种电荷以及导轨处磁场的方向； （2）等离子体垂直于磁场喷入板间的速度大小。 【答案】（1）金属板Q带正电荷，导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下 （2） 【解析】 【小问1详解】 等离子体垂直于磁场喷入板间时，根据左手定则可知金属板Q带正电荷，金属板P带负电荷，则金属棒ab中电流方向由a端流向b端。金属棒ab在光滑平行导轨上静止，且B2垂直于导轨平面，则金属棒ab所受安培力应沿导轨向上，所以由左手定则可判断，导轨处磁场的方向应垂直导轨平面向下。 【小问2详解】 对金属棒ab进行受力分析，根据共点力平衡的条件可得金属棒ab所受的安培力为 又由安培力公式可知金属棒ab所受的安培力为 联立可得电路中的电流为 由闭合电路欧姆定律可得金属板P、Q间的电动势为 等离子体喷入金属板P、Q间时产生的电动势E应满足 联立解得等离子体垂直于磁场喷入板间的速度大小为 15. 如图所示，质量为、电荷量为的带正电荷的小滑块，从半径为的光滑固定绝缘圆弧轨道上由静止自端滑下。整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知，方向水平向右，，方向垂直纸面向里，。求： （1）滑块到达点时的速度； （2）在点时滑块所受洛伦兹力； （3）在点滑块对轨道的压力。 【答案】（1），方向水平向左；（2），方向竖直向下；（3），方向竖直向下 【解析】 【详解】（1）滑块运动过程中洛伦兹力不做功，由动能定理得 代入数据解得，滑块到达点时的速度 方向水平向左。 （2）根据洛伦兹力大小公式得 由左手定则可得，方向竖直向下。 （3）在点，受到四个力作用，如图所示 由牛顿第二定律与圆周运动知识得 解得 根据牛顿第三定律可得，在点滑块对轨道的压力为 方向竖直向下。 16. 如图甲所示的竖直平面坐标系xOy内，存在正交的匀强电场和匀强磁场，已知电场强度E=2.010-3N/C，方向竖直向上；磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度B大小为0.5T，方向随时间按图乙所示规律变化（开始时刻，磁场方向垂直纸面向里）。t=0时刻，有一带正电的微粒以v0=1.0103m/s的速度从坐标原点O沿x轴正向进入场区，恰做匀速圆周运动，g取10m/s2。试求： （1）带电微粒的比荷； （2）带电微粒从开始时刻起经多长时间到达x轴，到达x轴上何处； （3）带电微粒能否返回坐标原点？如果可以，则经多长时间返回原点？ 【答案】（1）；（2）先逆时针偏转，再顺时针偏转，后逆时针偏转，到达x轴上P点；（3）微粒能返回坐标原， t总=2.410-3πs 【解析】 【详解】（1）带电微粒在场区做匀速圆周运动，则电场力与重力平衡，由 Eq=mg 可得 （2）微粒做圆周运动时，由 可得 R=0.4m 又 微粒先逆时针偏转，再顺时针偏转， 后逆时针偏转，到达x轴上P点 （3）微粒能返回坐标原点，如图所示，则 t总=3T=2.410-3πs 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 无锡市市北高级中学2024--2025学年第一学期 高二年级物理学科阶段检测卷 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），全卷满分100分，考试时间75分钟。 一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请把正确答案涂在答题卡上。 1. 从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子。这些高能带电粒子到达地球会对地球上的生命带来危害，但由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，如图所示，对地球上的生命起到保护作用。假设所有的宇宙射线从各个方向垂直射向地球表面，那么以下说法正确的是（　　） A. 地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同 B. 由于南北极磁场最强，因此阻挡作用最强 C. 沿地球赤道平面垂直射来的高能正电荷向东偏转 D. 沿地球赤道平面垂直射来的高能负电荷向南偏转 2. 云室是借助过饱和水蒸气在离子上凝结来显示带电粒子径迹的装置。云室中加了垂直于纸面向里的磁场，在一张云室中拍摄的照片中a、b、c、d、e是从O点发出的一些正电子或负电子的径迹。关于a、b、c三条径迹判断正确的是（　 　） A. a、b、c都是正电子的径迹 B. c径迹对应的粒子轨迹半径最大 C. a径迹对应的粒子动量最大 D. c径迹对应的粒子运动时间最长 3. 螺线管正中间的上方悬挂一个通有顺时针方向电流的小线圈，线圈的平面与螺线管的轴线在同一竖直面内，如图所示，当开关S合上时（一小段时间内），从上方俯视，线圈应该（　　） A. 顺时针方向转动，同时向左移动 B. 逆时针方向转动，同时向右移动 C. 顺时针方向转动，同时悬线的拉力减小 D. 逆时针方向转动，同时悬线的拉力增大 4. 如图，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，正、负电子分别以相同速度沿与x轴成300角从原点垂直射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（ ）　　 A. 2：1 B. 1：2 C. 1：3 D. 1：15 5. 回旋加速器工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、频率为f的交流电源上。若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，下列说法正确的是（　　） A. 若只增大交流电压U，则质子获得的最大动能增大 B. 若只增大交流电压U，则质子达到最大动能所需的加速次数会增加 C. 若磁感应强度B增大，交流电频率f必须适当增大才能正常工作 D. 不改变磁感应强度B和交流电频率f，该回旋加速器也能用于加速α粒子（氦原子核） 6. 如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转，不计重力，则为（　　） A. B. C. D. 7. 汽车自动控制刹车系统（ABS）的原理如图所示．铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体（极性如图），M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电流，感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车．齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向是（　　） A. 总是从左向右 B. 总是从右向左 C. 先从右向左，然后从左向右 D. 先从左向右，然后从右向左 8. 在竖直平面内存在水平方向的匀强磁场，一质量为m的带电小球由O点静止释放，小球在此后一段时间内的运动轨迹如图中曲线所示，P为曲线的最低点，小球运动到B点时速度为零。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电 B. 小球在P点所受洛伦兹力最小 C. B点与O点在同一高度 D. 小球到达B点后将沿原路径返回O点 9. CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）；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. 增大M、N之间的加速电压可使P点左移 C. 偏转磁场的方向垂直于纸面向外 D. 增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移 10. 如图，圆心为O、半径为R的圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场。从圆周上的P点在纸面内沿不同方向射入各种速率的同种粒子，粒子的质量为m、电荷量为。其中速率为且沿方向射入的粒子，经时间t后从A点离开磁场，。则（ ） A. 磁场方向垂直纸面向里 B. 粒子在磁场中运动的周期为 C. 速率为的粒子在磁场中的运动最长时间为 D. 从A点离开磁场的速率最小值为 二、填空题：本大题共2小题，共15分。请把正确答案填在答题卷横线上。 11. 如图所示的器材可用来研究电磁感应现象并探究影响感应电流方向的因素。 （1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路______。 （2）在实验过程中，除了查清流入电流计的电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清______的绕制方向。（选填“A”、“B”或“A和B”） 12. 电磁血流量计是运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器，可以测量血管内血液的流速。如图所示，某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型，其前后两个侧面固定两块竖直正对的金属电极板a、b（未画出，电阻不计），匀强磁场方向竖直向下，血液中的正负离子随血液一起从左至右水平流动，则a、b电极间存在电势差。 （1）若用电压表监测a、b电极板间的电势差，则与电压表“+”接线柱相连的是图中______电极板（选填“a”或“b”。 （2）某次监测中，用电压表测出a、b电极间的电势差U，已知a、b电极板间的距离D，血管内径为d，磁感应强度B，则用上述物理量表示血流量（单位时间流过的血液体积）的表达式为________。 （3）若U=150μV，D=3.0mm，B=0.12T，根据数据可估测出血流速度为________m/s（结果保留两位有效数字）。 三、计算题：本大题共4小题，共45分。请把正确答案填在答题卷答题框内。 13. 如图所示，M、N为正对平行竖直放置的金属板，现有一个质量m = 4.0 × 10 - 22kg、电荷量q = + 2.0 × 10 - 16C的带电粒子，从M板的中心O点由静止开始，经电压为U的加速电场后，以速度y = 3.0 × 104m/s从N板的中心小圆孔射出，水平进入边长L = 0.5m的等边三角形ABC区域内，粒子恰好从C点离开，该区域内存在垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），不计粒子重力。求： (1)加速电压U的大小； (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向。 14. 如图，距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B1，一束等离子体以一定的速度垂直于磁场喷入板间。相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2，导轨平面与水平面夹角为θ，两导轨分别与P、Q相连。质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止。重力加速度为g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力。求： （1）金属板Q带何种电荷以及导轨处磁场的方向； （2）等离子体垂直于磁场喷入板间的速度大小。 15. 如图所示，质量为、电荷量为的带正电荷的小滑块，从半径为的光滑固定绝缘圆弧轨道上由静止自端滑下。整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知，方向水平向右，，方向垂直纸面向里，。求： （1）滑块到达点时的速度； （2）在点时滑块所受洛伦兹力； （3）在点滑块对轨道的压力。 16. 如图甲所示的竖直平面坐标系xOy内，存在正交的匀强电场和匀强磁场，已知电场强度E=2.010-3N/C，方向竖直向上；磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度B大小为0.5T，方向随时间按图乙所示规律变化（开始时刻，磁场方向垂直纸面向里）。t=0时刻，有一带正电的微粒以v0=1.0103m/s的速度从坐标原点O沿x轴正向进入场区，恰做匀速圆周运动，g取10m/s2。试求： （1）带电微粒的比荷； （2）带电微粒从开始时刻起经多长时间到达x轴，到达x轴上何处； （3）带电微粒能否返回坐标原点？如果可以，则经多长时间返回原点？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $