鶴崗一中2015-2016學年度上學期期末考試
高二物理試題
一、選擇題48分（1-8單選,9-12多選，漏選得2分，錯選和不選0分）
1．下列關於磁感應強度大小的說法，正確的是 ( )
a．放在勻強磁場中各處的通電導線，受力大小和方向處處相同
b．通電導線在磁感應強度大的地方受力一定大
c．通電導線受磁場力大的地方磁感應強度不一定大
d．磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向有關
2.如圖所示，匝數為n、半徑為r1的圓形線圈內有勻強磁場，勻強磁場在半徑為r2的圓形區域內，勻強磁場的磁感應強度b垂直於線圈平面。通過該線圈的磁通量為( )
a．bπr b．nbπr c．bπr d．nbπr
3. 線框a中通有不斷增大的順時針方向的電流時，對於線框b下列說法中正確的是（ ）
a.有順時針方向的電流且有收縮的趨勢
b.有順時針方向的電流且有擴張的趨勢
c.有逆時針方向的電流且有收縮的趨勢 d.有逆時針方向的電流且有擴張的趨勢
4．19世紀20年代，以塞貝克(數學家)為代表的科學家已認識到：溫度差會引起電流．安培考慮到地球自轉造成了太陽照射後正面與背面的溫度差，從而提出如下假設：地球磁場是由地球的環形電流引起的，則該假設中的電流方向是(注：
磁子午線是地球磁場n極與s極在地球表面的連線
a．由東向西垂直磁子午線 b．由西向東垂直磁子午線
c．由南向北沿子午線d．由赤道向兩極沿子午線
5．在等邊三角形的三個頂點a、b、c處，各有一條長直導線垂直穿過紙面，導線中通有大小相等的恆定電流，方向如圖過c點的導線所受安培力的方向( )
a．與ab邊平行，豎直向上 b．與ab邊平行，豎直向下
c．與ab邊垂直，指向右邊 d．與ab邊垂直，指向左邊
6．如圖所示，mn、pq為水平放置的平行導軌，通電導體棒ab垂直放置在導軌上，已知導體棒的質量m＝1kg、長l＝2.0m，通過的電流i＝5.0a，方向如圖所示，導體棒與導軌間的動摩擦因數μ＝。
當加一豎直向上的勻強磁場時，導體棒水平向右運動，隨著磁感應強度的增大，導體棒運動的加速度增大；若減小磁感應強度方向與速度方向的夾角，當該夾角減小到某一值θ時，無論怎樣增大磁感應強度，導體棒ab均不會運動，
則θ為( )
a． 45° b．30° c．60° d．90°
7．粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置於有界勻強磁場中，磁場方向垂直於線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行．現使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如下圖所示，則在移出過程中線框的一邊a、b兩點間電勢差絕對值最大的是( )
8. 如圖所示，等離子氣流(由高溫高壓的等電量的正、負離子組成)由左方連續不斷的以速度v0射入p1和p2兩極板間的勻強磁場中，ab和cd的作用情況為：0～1 s內互相排斥，1～3 s內互相吸引，3～4 s內互相排斥．規定向左為磁感應強度b的正方向，線圈a內磁感應強度b隨時間t變化的圖象可能是( )
9．在圖甲、乙電路中，電阻r和電感線圈l的電阻都很小．接通s，使電路達到穩定，燈泡a發光，則( )
a．在電路甲中，斷開s，a將漸漸變暗
b．在電路甲中，斷開s，a將先變得更亮，
然後漸漸變暗
c．在電路乙中，斷開s，a將漸漸變暗
d．在電路乙中，斷開s，a將先變得更亮，然後漸漸變暗
10．如圖所示，邊界mn下方有一垂直紙面向外的勻強磁場，一電子以速度v從點o射入mn，經磁場後能返回到mn邊界上方，以下說法正確的是( )
a．電子從o點左邊返回邊界上方
b．電子從o點右邊返回邊界上方
c．只增大射入速度v，則電子在磁場中運動的時間一定改變
d．只增大射入速度v，則電子在磁場中運動的路程一定改變
11．設空間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向裡的勻強磁場，如圖所示．已知一離子在電場力和洛侖茲力的作用下，從靜止開始自a點沿曲線acb運動，到達b點時速度為零，c點是運動的最低點，忽略重力，以下說法中正確的是
a、這離子必帶正電荷
b、a點和b點位於同一高度
c、離子在c點時速度最大
d、離子到達b點後，將沿原曲線返回a點
12．粒子迴旋加速器的工作原理如圖所示，置於真空中的d型金屬盒的半徑為r，兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應強度為b的勻強磁場與金屬盒盒面垂直，高頻率交流電的頻率為f，加速電壓的電壓為u，若中心粒子源處產生的質子質量為m，電荷量為+e，在加速器中被加速。不考慮相對論效應，則下列說法正確是
a．不改變磁感應強度b和交流電的頻率f，該加速器也可加速氚核
b．加速的粒子獲得的最大動能隨加速電場u增大而增大
c．質子被加速後的最大速度不能超過2πrf
d．質子第二次和第一次經過d型盒間狹縫後軌道半徑之比為
二、實驗題10分(每空2分)
13．下圖為研究電磁感應現象的實驗裝置，部分導線已連線．
(1)用筆畫線代替導線將圖中未完成的電路連線好．
(2)如果在閉合開關時發現靈敏電流計的指標向右偏了一下，那麼閉合開關後，將原線圈迅速插入副線圈的過程中，電流計的指標將向______偏；原線圈插入副線圈後，將滑動變阻器的滑片迅速向右移動時，電流計的指標將向______偏．
14. 如圖所示，長為l的金屬桿oa繞過o點的軸在垂直於紙面向裡的勻強磁場中沿順時針方向勻速轉動，角速度為ω，磁感應強度為b，磁場範圍足夠大，則oa杆產生感應電動勢的大小為______ ，o、a兩點電勢高低關係為φa_____φo．（填「>」或「<」）
三、計算題42分
15．（10分）如圖所示，勻強磁場豎直向上穿過水平放置的金屬框架，框架寬為l，右端接有電阻r，磁感應強度為b，一根質量為m、電阻不計的金屬棒以v0的初速度沿框架向左運動，棒與框架的動摩擦因數為μ，測得棒在整個運動過程中，通過任一截面的電量為q
求：(1)棒能運動的距離； (2)r上產生的熱量．
16.（10分）在豎直平面內建立直角座標系xoy，其第一象限存在著正交的勻強電場和勻強磁場，電場強度的方向水平向右，磁感應強度的方向垂直紙面向裡．一帶電荷量為＋q，質量為m的微粒從原點出發沿與x軸正方向的夾角為45°的初速度進入復合場中，正好做直線運動，當微粒運動到a(2l，2l)時，電場方向突然變為豎直向上(不計電場變化的時間)，粒子繼續運動一段時間後，正好垂直於y軸穿出復合場．(不計一切阻力)
求： (1)電場強度e大小； (2)磁感應強度b的大小
17．（10分）如圖甲所示，質量m＝6.0×10－3 kg、邊長l＝0.20 m、電阻r＝1.
0 ω的正方形單匝金屬線框abcd，置於傾角α ＝30°的絕緣斜面上，ab邊沿水平方向，線框的上半部分處在垂直斜面向上的勻強磁場中，磁感應強度b隨時間t按圖乙所示的規律週期性變化，若線框在斜面上始終保持靜止，取g＝10 m/s2.
試求：(1)在0～2.0 ×10－2 s時間內線框中產生的感應電流的大小；
(2)在t ＝1.0×10－2 s時線框受到斜面的摩擦力；
18．（12分）如圖所示直角座標系中，矩形區域內有垂直於紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為b=5.0×10-2t；第一象限內有沿方向的勻強電場，電場強度大小為n/c。已知矩形區域邊長為0.
60m，ab邊長為0.20m。在邊中點處有一放射源，某時刻，放射源沿紙面向磁場中各方向均勻地輻射出速率均為m/s的某種帶正電粒子，帶電粒子質量kg，電荷量c，不計粒子重力，求：
(計算結果保留兩位有效數字)
(1)粒子在磁場中運動的半徑；
(2)從軸上射出的粒子中，在磁場中運動的最短路程為多少?
(3)放射源沿-方向射出的粒子，從射出到從軸離開所用的時間。
鶴崗一中2015-2016學年度上學期期末考試
高二物理試題答案
一、選擇
1- 8 c ，c ，d，a，d，b，b，c， 9-12 ad，bd，abc，acd
二、填空10分，每空2分
13（6分）、(1)如圖所示
(2)右左
14（4分）、；φa>φo
三、計算題共42分
15（10分）、(1)設在整個過程中，棒運動的距離為x，磁通量的變化量δφ＝blx，(2分)
通過棒的任一截面的電量q＝iδt＝，(2分) 解得x＝.(1分)
(2)根據能的轉化和守恆定律，金屬棒的動能的一部分克服摩擦力做功，一部分轉化為電能，電能又轉化為熱能q，即有
mv＝μmgx＋q，(3分)解得q＝mv－μmgx＝mv－.(2分)
16（10分）、(1) (2)
解析 (1)微粒到達a(2l，2l)之前做勻速直線運動，對微粒受力分析如圖甲：
所以，eq＝mg，（2分）得：e＝ （1分）
(2)由平衡條件得：qvb＝mg （1分）
電場方向變化後，微粒所受重力與電場力平衡，微粒在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，軌跡如圖乙：qvb＝m （2分） 由幾何知識可得：r＝2l （2分） v＝2
聯立解得：b＝ （1分）
17（10分）、(1)0～2.0×10－2 s時間內，線框中產生的感應電動勢為e1，感應電流為i1，方向由d→c，
則e1＝＝· （2分） i1＝（1分）
代入資料解得e1＝0.20 v，i1＝0.20 a. （2分）
(2)t＝1. 0×10－2 s，線框受到的安培力f1＝b1i1l，方向沿斜面向下，結合圖乙，
代入資料得f1＝4.0×10－3 n （1分）
設此時線框受到的摩擦力大小為ff，則由線框在斜面靜止得
mgsin α＋f1－ff＝02分）
代入資料得ff＝3.4×10－2 n摩擦力方向沿斜面向上． （2分）
18、【答案】（1）0.10m (2)0.10m (3)
試題分析：（1）粒子運動的軌跡如圖，由牛頓第二定律可得：
（2分） 解得: m （1分）
（2）由數學知識可知，最短弦對應最短的弧長；由圖可知， =（1分）
最短的弧長即最短路程m=0.10m （2分）
（3）粒子在磁場中的週期 （1分）
粒子在磁場中沿運動的時間 （1分）
粒子在電場中的加速度（1分解得：
則可解得粒子在電場中往返運動的時間為t2+t3=2t=1.0×10﹣7s （1分）
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