2016-2017学年内蒙古包头市青山区北重三中高二上学期期末物理试卷
试卷更新日期:2017-08-16 类型:期末考试
一、选择题
-
1.
如图所示,水平直导线中通有恒定电流I,导线正下方处有一电子初速度v0 , 其方向与电流方向相同,以后电子将( )
A、沿路径a运动,曲率半径变小 B、沿路径a运动,曲率半径变大 C、沿路径b运动,曲率半径变小 D、沿路径b运动,曲率半径变大2.在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流方向如图1所示时的感应电动势为正.当磁场的磁感应强度B(向上为正方向)随时间t的变化如图2所示时,图中能正确表示线圈中感应电动势E随时间t变化的图线是( )
A、 B、 C、 D、3.在如图所示电路中,a、b、c为三盏完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈,E为电源,S为开关.关于三盏灯泡,下列说法正确的是( )
A、合上开关,c先亮,a、b后亮 B、合上开关一会儿后,a、b一样亮 C、断开开关,c马上熄灭,a、b一起缓慢熄灭 D、断开开关,b会先闪亮一下再熄灭4.如图所示,矩形线框置于磁场中,该磁场可视为匀强磁场.线框通过导线与电阻构成闭合电路,线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动,下列说法正确的是( )
A、线框通过图中位置瞬间,线框中的电流方向由A到B B、线框通过图中位置瞬间,穿过线框的磁通量最大 C、线框通过图中位置瞬间,通过电阻的电流瞬时值最大 D、若使线框转动的角速度增大一倍,那么通过电阻电流的有效值变为原来的 倍5.空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C为运动的最低点.不计重力,则( )
A、该离子带负电 B、A,B两点位于同一高度 C、C点时离子速度最小 D、离子到达B点后,将沿原曲线返回A点6.空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直横截面.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力,该磁场的磁感应强度大小为( )
A、 B、 C、 D、7.如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2;A、B、C、D为导线某一横截面所在的平面内的四点,且A、B、C与两导线共面,B点在两导线之间,B、D的连线与导线所在平面垂直,磁感应强度可能为零的点是( )
A、A点 B、B点 C、C点 D、D点8.如图所示,光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内,并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中.有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动,最终恰好静止在A点.在运动过程中,导体棒与导轨始终构成等边三角形回路,且通过A点的总电荷量为Q.已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R,其余电阻不计.则( )
A、该过程中导体棒做匀减速运动 B、该过程中接触电阻产生的热量为 mv02 C、开始运动时,导体棒与导轨所构成回路的面积为S= D、当导体棒的速度为 v0时,回路中感应电流大小为初始时的一半二、选择题
-
9.
空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界.一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射.这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子.不计重力.下列说法正确的是( )
A、入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B、入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C、在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同 D、在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大10.如图所示,当磁铁运动时,电路中会产生由A经R到B的电流,则磁铁的运动可能是( )
A、向下运动 B、向上运动 C、向左平移 D、以上都不可能11.电磁轨道炮工作原理如图所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是( )
A、只将轨道长度L变为原来的2倍 B、只将电流I增加至原来的2倍 C、只将弹体质量减至原来的一半 D、将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变12.如图所示,空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动,从C点离开区域;如果将磁场撤去,其他条件不变,则粒子从B点离开场区;如果将电场撤去,其他条件不变,则这个粒子从D点离开场区.已知BC=CD,设粒子在上述三种情况下,从A到B、从A到C和从A到D所用的时间分别是t1 , t2和t3 , 离开三点时的动能分别是Ek1、Ek2、Ek3 , 粒子重力忽略不计,以下关系式正确的是( )
A、t1=t2<t3 B、t1<t2=t3 C、Ek1=Ek2<Ek3 D、Ek1>Ek2=Ek313.如图,水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止向右运动,则( )
A、随着ab运动速度的增大,其加速度也增大 B、外力F对ab做的功等于电路中产生的电能 C、当ab做匀速运动时,外力F做功的功率等于电路中的电功率 D、无论ab做何运动,它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能14.据国外媒体报道,科学家预计2017年将能发现真正类似地球的“外星人”地球,这个具有历史意义的发现会使人类重新评估所处的宇宙空间.如图所示,假若“外星人”地球具有磁性,其中虚线是磁感线,实践是宇宙射线(宇宙中一种带有相当大能量的带电粒子流),则以下说法正确的是( )
A、a端是行星磁场的N极,b端是行星磁场的S极 B、从a、b端射向行星的宇宙射线,可能在a、b端不发生偏转 C、图中从上往下看,此行星自身的环形电流的方向应为顺时针 D、图中来自宇宙射线中带正电的粒子流②将垂直纸面向里偏转15.如图所示,某空间存在互相正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一个带负电荷的小球以一定初速度(速度方向平行于纸面)由a点进入电磁场,经过一段时间运动至b点,下列说法正确的是( )
A、从a到b,小球可能做匀速直线运动 B、从a到b,小球不可能做匀变速运动 C、从a到b,小球可能做匀速圆周运动 D、从a到b,小球机械能可能不变16.(多选)如图所示,在水平面内的直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨AOC,其中曲线导轨OA满足方程y=Lsin kx,长度为 的直导轨OC与x轴重合,整个导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中.现有一长为L的金属棒从图示位置开始沿x轴正方向以速度v做匀速直线运动,已知金属棒单位长度的电阻为R0 , 除金属棒的电阻外其余部分电阻均不计,棒与两导轨始终接触良好,则在金属棒运动至AC的过程中( )
A、感应电动势的瞬时值为e=BvLsin kvt B、感应电流逐渐减小 C、闭合回路消耗的电功率逐渐增大 D、通过金属棒的电荷量为三、计算题
-
17.
匝数为N、面积为S、总电阻为R的矩形闭合线圈,在磁感应强度为B的匀强磁场中按如图所示方向(俯视逆时针)以角速度ω绕轴OO′匀速转动.t=0时线圈平面与磁感应线垂直,规定adcba的方向为电流的正方向,求:
(1)、线圈转动过程中感应电动势瞬时值的表达式.(2)、线圈转到与图示位置成60°角时的瞬时电流.(3)、线圈转动一周过程中外力做的功.18.两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个n匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直向上均匀变化的磁场,电阻R与金属板连接,如图所示.两板间有一个质量为m,电荷量为+q的油滴恰好处于静止状态,当地的重力加速度为g.则线圈中的磁感应强度B的变化情况和其磁通量的变化率为多少?
19.如图所示,两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上.两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面,从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v0、带相等电荷量的墨滴.调节电源电压至U,墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动;进入电场、磁场共存区域后,最终垂直打在下板的M点.
(1)、判断墨滴所带电荷的种类,并求其电荷量;(2)、求磁感应强度B的值;(3)、现保持喷口方向不变,使其竖直下移到两板中间的位置.为了使墨滴仍能到达下板M点,应将磁感应强度调至B′,则B′的大小为多少?20.一匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面,在xy平面上,磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内.一个质量为m,电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速度为v,方向沿x正方向.后来,粒子经过y轴上的P点,此时速度方向与y轴的夹角为30°,P到O的距离为L,如图所示.不计重力的影响.求磁场的磁感应强度B的大小及xy平面上磁场区域的半径R.
21.为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了一种“闪烁”装置.如图所示,自行车后轮由半径r1=5.0×10﹣2m的金属内圈、半径r2=0.40m的金属外圈和绝缘幅条构成.后轮的内、外圈之间等间隔地接有4跟金属条,每根金属条的中间均串联有一电阻值为R的小灯泡.在支架上装有磁铁,形成了磁感应强度B=0.10T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场,其内半径为r1、外半径为r2、张角θ= .后轮以角速度ω=2πrad/s,相对转轴转动.若不计其它电阻,忽略磁场的边缘效应.
(1)、当金属条ab进入“扇形”磁场时,求感应电动势E,并指出ab上的电流方向;(2)、当金属条ab进入“扇形”磁场时,画出“闪烁”装置的电路图;(3)、从金属条ab进入“扇形”磁场时开始,经计算画出轮子一圈过程中,内圈与外圈之间电势差Uab随时间t变化的Uab﹣t图象.22.如图,两根相距l=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连.导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,变化率k=0.5T/m,x=0处磁场的磁感应强度B0=0.5T.一根质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直.棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右运动,运动过程中电阻上消耗的功率不变.求:
(1)、电路中的电流;(2)、金属棒在x=2m处的速度;(3)、金属棒从x=0运动到x=2m过程中安培力做功的大小;(4)、金属棒从x=0运动到x=2m过程中外力的平均功率.