辽宁省葫芦岛八中高二物理上学期第二次月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年辽宁省葫芦岛八中高二（上）第二次月考物理试卷一选择题（共10小题；1-7单选；8-10多选）1关于磁感应强度的概念，下列说法正确的是（）a由磁感应强度定义式b=可知，在磁场中某处，b与f成正比，b与il成反比b一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零c磁场中某处磁感应强度的方向，与直线电流在该处所受磁场力方向相同d磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关2已知长直通电导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到导线的距离成反比4根电流相同的长直通电导线a、b、c、d平行放置，它们的横截面的连线构成一个正方形，o为正方形中心，a、b、c中电流方向垂直纸面向里，d中电流方向垂直纸面向外，则关于a、b、c、d长直通电导线在o点产生的合磁场的磁感应强度b（）a大小为零b大小不为零，方向由o指向ac大小不为零，方向由o指向cd大小不为零，方向由o指向d3下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中不正确的是（）abcd4如图所示，横截面半径为2r的圆柱形（侧面为理想边界）空间内充满平行中心线的匀强磁场，磁感应强度为b在磁场外套有一圆形线圈，横截面半径为3r，共n匝，则穿过该线圈的磁通量为（）a9nr2bb9r2bc4nr2bd4r2b5如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为b的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直线段ab、bc和cd的长度均为l，且abc=bcd=135流经导线的电流为i，方向如图中箭头所示导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力（）a方向沿纸面向上，大小为（+1）ilbb方向沿纸面向上，大小为（1）ilbc方向沿纸面向下，大小为（+1）ilbd方向沿纸面向下，大小为（1）ilb6如图，水平放罝的直导线正下方有一只可自由转动的小磁针当导线中通过自右向左的电流时，小磁针n极的转动情况是（）a垂直于纸面向里转b垂直于纸面向外转c在纸面内顺时针转d在纸面内逆时计转7如图所示，两根可自由移动的靠得很近的平行长直导线，通以相反方向的电流，且i1i2，则两导线所受的安培力f1和f2的大小关系及其运动方向为（）af1f2，且相互靠近bf1f2，且相互远离cf1=f2，且相互靠近df1=f2，且相互远离8如图，金属杆ab的质量为m、通过的电流为i，处在磁感应强度为b的匀强磁场中，平行导轨间的距离为l，结果ab静止且紧压于水平导轨上若磁场方向与导轨平面成角，金属杆ab与水平导轨间的摩擦系数为，则以下说法正确的是（）a金属杆ab所受的安培力大小为bilsinb金属杆ab所受的安培力大小为bilc金属杆ab所受的摩擦力大小为bilsind金属杆ab所受的摩擦力大小为mg9质量为m、带电量为q的小球，从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感强度为b，如图所示若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是（）a小球带正电b小球在斜面上运动时做匀加速直线运动c小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动d则小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为10圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速度沿着ao方向对准圆心o射入磁场，其运动轨迹如图所示若带电粒子只受磁场力的作用，下列说法正确的是（）aa粒子速率最小bc粒子速率最小ca粒子在磁场中运动的时间最长d它们做圆周运动的周期tatbtc二解答题（共4小题）11（2014大连学业考试）质谱仪原理如图所示，a为粒子加速器，加速电压为u1；b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为b1，板间距离为d；c为偏转分离器，磁感应强度为b2今有一质量为m，电荷量为+q的带电粒子，经加速后，该粒子恰能沿直线通过速度选择器粒子从o点进入分离器后在洛伦兹方的作用下做半个圆周运动后打到底片上并被接收，形成一个细条纹，测出条纹到o点的距离为l求：（1）粒子离开加速器的速度大小v？（2）速度选择器的电压u2？（3）该带电粒子荷质比的表达式12（2006秋海淀区期末）如图所示，虚线所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动的方向与原入射方向成角设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间的相互作用力及所受的重力求：（1）电子在磁场中运动轨迹的半径r；（2）电子在磁场中运动的时间t；（3）圆形磁场区域的半径r13（2006秋威海期末）如图所示，在xoy平面内，电荷量为q、质量为m的电子，从原点o垂直射入磁感应强度为b的匀强磁场中，电子的速度为v0，方向与x轴正方向成30角，试求：（1）电子从o点开始，第一次到达x轴所用的时间是多少？（2）电子经过x轴的位置距坐标原点o的距离是多少？14（2014秋七里河区校级期末）如图所示，pq和mn为水平、平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量m=0.2kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量m=0.3kg，棒与导轨间的动摩擦因数=0.5，匀强磁场的磁感应强度b=2t，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？2015-2016学年辽宁省葫芦岛八中高二（上）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一选择题（共10小题；1-7单选；8-10多选）1关于磁感应强度的概念，下列说法正确的是（）a由磁感应强度定义式b=可知，在磁场中某处，b与f成正比，b与il成反比b一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零c磁场中某处磁感应强度的方向，与直线电流在该处所受磁场力方向相同d磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关【考点】磁感应强度【分析】本题考查了磁场的大小与方向，磁感应强度b=是采用比值法定义的，b大小与f、il无关，b由磁场本身决定，当电流方向与磁场方向不在同一直线上时，导体才受到磁场力作用，磁场力的方向与电流、磁场垂直【解答】解：a、磁感应强度b=是采用比值法定义的，b大小与f、il无关，b由磁场本身决定，故a错误；b、当导体方向与磁场方向在一条线上时，导体不受磁场力作用，此时磁感应强度并非为零，故b错误c、根据左手定则可知，磁场方向与磁场力方向垂直故c错误；d、磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关，故d正确故选：d【点评】对于磁感应强度的定义式b=，要明确其定义方法、适用条件，以及各个物理量的含义，可以和电场强度的定义e=类比学习2已知长直通电导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到导线的距离成反比4根电流相同的长直通电导线a、b、c、d平行放置，它们的横截面的连线构成一个正方形，o为正方形中心，a、b、c中电流方向垂直纸面向里，d中电流方向垂直纸面向外，则关于a、b、c、d长直通电导线在o点产生的合磁场的磁感应强度b（）a大小为零b大小不为零，方向由o指向ac大小不为零，方向由o指向cd大小不为零，方向由o指向d【考点】磁感应强度【分析】根据等距下电流所产生的b的大小与电流成正比，得出各电流在o点所产生的b的大小关系，由安培定则确定出方向，再利用矢量合成法则求得b的合矢量的大约方和向【解答】解：ia=ic=id=ib，则根据矢量的合成法则，可知，a、c两棒产生的磁场为零，则由b、d两棒产生的磁场方向，由右手螺旋定则可知，o指向a；故选：b【点评】考查磁感应强度b的矢量合成法则，会进行b的合成3下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中不正确的是（）abcd【考点】安培定则【分析】明确电流及磁场对应的几何关系；根据安培定则判断电流周围磁场的方向，从而进行判断正误【解答】解：a、电流的方向竖直向下，根据安培定则知，磁场的方向从上往下看，应该为顺时针，故a正确b、根据电流的绕向，结合安培定则知，螺线管内部的磁场方向向右，故b不正确c、环形电流的方向从上往下看为逆时针方向，根据安培定则知，磁场的方向向上，故c正确d、环形电流的方向从左向右看为顺时针方向，根据安培定则知，中心磁场的方向向右，故d正确本题选不正确的；故选：b【点评】解决本题的关键知道电流和周围磁场方向的关系，会通过安培定则进行判断注意明确对应的图形，能正确分析平面图和立体图4如图所示，横截面半径为2r的圆柱形（侧面为理想边界）空间内充满平行中心线的匀强磁场，磁感应强度为b在磁场外套有一圆形线圈，横截面半径为3r，共n匝，则穿过该线圈的磁通量为（）a9nr2bb9r2bc4nr2bd4r2b【考点】磁通量【专题】定性思想；方程法；磁场 磁场对电流的作用【分析】在磁感应强度为b的匀强磁场中，有一个面积为s且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度b与面积s的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，故当b与s平面垂直时，穿过该面的磁通量=bs【解答】解：由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为：=bs，半径为r的虚线范围内有匀强磁场，所以磁场的区域面积为：s=4r2所以=4br2故选：d【点评】本题考查了磁通量的定义式和公式=bs的适用范围，只要掌握了磁通量的定义和公式=bs的适用条件就能顺利解决注意磁通量的变化率与匝数无关5如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为b的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直线段ab、bc和cd的长度均为l，且abc=bcd=135流经导线的电流为i，方向如图中箭头所示导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力（）a方向沿纸面向上，大小为（+1）ilbb方向沿纸面向上，大小为（1）ilbc方向沿纸面向下，大小为（+1）ilbd方向沿纸面向下，大小为（1）ilb【考点】安培力【分析】当磁场方向与电流方向垂直时，由安培力f=bil，根据电流的大小可求出各段安培力大小，由左手定则判定安培力方向，再根据平行四边形定则，对安培力进行分解即可解得【解答】解：该导线可以用a和d之间的直导线长为l来等效代替，根据f=bil，可知大小为，方向根据左手定则判断，向上；故选a【点评】本题考查安培力的大小与方向的判断；解决本题的关键要掌握安培力的大小公式f=bil（b与i垂直），同时运用力的平行四边形定则对安培力时行分解此处的导线也可以等效成将ad两点连接的导线所受的安培力6如图，水平放罝的直导线正下方有一只可自由转动的小磁针当导线中通过自右向左的电流时，小磁针n极的转动情况是（）a垂直于纸面向里转b垂直于纸面向外转c在纸面内顺时针转d在纸面内逆时计转【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】小磁针能体现出磁场的存在，且小磁针静止时n极的指向为磁场的方向，即为磁感应强度的方向也可为磁感线在该点的切线方向而电流周围的磁场由右手螺旋定则来确定磁场方向【解答】解：当通入如图所示的电流时，根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向外，由于小磁针静止时n极的指向为磁场的方向，所以小磁针的n极将垂直于纸面向外转动故选项b正确故选：b【点评】右手螺旋定则也叫安培定则，让大拇指所指向为电流的方向，则四指环绕的方向为磁场方向当导线是环形时，则四指向为电流的方向7如图所示，两根可自由移动的靠得很近的平行长直导线，通以相反方向的电流，且i1i2，则两导线所受的安培力f1和f2的大小关系及其运动方向为（）af1f2，且相互靠近bf1f2，且相互远离cf1=f2，且相互靠近df1=f2，且相互远离【考点】平行通电直导线间的作用【分析】物体间力的作用是相互的，物体间的相互作用力大小相等；磁场是由通电导线产生的，一通电导线在另一导线电流的磁场中，会受到安培力作用，由安培定则判断出电流的磁场方向，然后由左手定则判断出安培力方向【解答】解：a、通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力与反作用力，它们大小相等，故ab错误；c、由右手螺旋定则可知：i1在i2处产生的磁场垂直纸面向里，由左手定则可知，i2所所受安培力向左；由右手螺旋定则可知：i2在i1处产生的磁场垂直纸面向外，由左手定则可知，i1所所受安培力向右；则两导线相互远离；故c错误，d正确；故选d【点评】通电导线处于磁场中要受到安培力作用，可得：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥可作为结论让学生记住8如图，金属杆ab的质量为m、通过的电流为i，处在磁感应强度为b的匀强磁场中，平行导轨间的距离为l，结果ab静止且紧压于水平导轨上若磁场方向与导轨平面成角，金属杆ab与水平导轨间的摩擦系数为，则以下说法正确的是（）a金属杆ab所受的安培力大小为bilsinb金属杆ab所受的安培力大小为bilc金属杆ab所受的摩擦力大小为bilsind金属杆ab所受的摩擦力大小为mg【考点】安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用【分析】金属杆ab受到重力、安培力、导轨的支持力和摩擦力平衡，金属杆与磁场方向垂直，安培力大小fa=bil，根据平衡条件列方程求解【解答】解：作出金属杆受力的主视图，如图根据平衡条件得 ff=bilsinfn=mgbilcos电流和磁场垂直，故fa=bil故选：bc【点评】本题考查应用平衡条件解决磁场中通电导体的平衡问题，关键在于安培力分析和计算本题要注意导体与磁场垂直9质量为m、带电量为q的小球，从倾角为的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感强度为b，如图所示若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是（）a小球带正电b小球在斜面上运动时做匀加速直线运动c小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动d则小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为【考点】洛仑兹力；牛顿第二定律【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】带电滑块在滑至某一位置时，由于在安培力的作用下，要离开斜面根据磁场方向结合左手定则可得带电粒子的电性由光滑斜面，所以小滑块在没有离开斜面之前一直做匀加速直线运动借助于洛伦兹力公式可求出恰好离开时的速度大小，从而由运动学公式来算出匀加速运动的时间由位移与时间关系可求出位移大小【解答】解：a、小球向下运动，由磁场垂直纸面向外，又由于洛伦兹力垂直斜面向上，所以小球带正电故a正确；b、小球没有离开斜面之前，在重力，支持力、洛伦兹力作用下做匀加速直线运动，虽然速度变大，导致洛伦兹力变大，但三个力的合力却不变，故b正确；c、小球没有离开斜面之前，在重力，支持力、洛伦兹力作用下做匀加速直线运动，虽然速度变大，导致洛伦兹力变大，但重力沿斜面向下的分力却不变，即三个力的合力却不变，故c错误；d、则小球在斜面上下滑过程中，当小球受到的洛伦兹力等于重力垂直与斜面的分力相等时，小球对斜面压力为零所以bqv=mgcos，则速率为故d正确；故选：abd【点评】本题突破口是从小滑块刚从斜面离开时，从而确定洛伦兹力的大小，进而得出刚离开时的速度大小，由于没有离开之前做匀加速直线运动，所以由运动与力学可解出运动的时间及位移倘若斜面不是光滑的，则随着粒子的下滑，洛伦兹力大小变化，导致摩擦力变化，从而使加速度也发生变化10圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速度沿着ao方向对准圆心o射入磁场，其运动轨迹如图所示若带电粒子只受磁场力的作用，下列说法正确的是（）aa粒子速率最小bc粒子速率最小ca粒子在磁场中运动的时间最长d它们做圆周运动的周期tatbtc【考点】洛仑兹力【专题】比较思想；推理法；带电粒子在磁场中的运动专题【分析】三个质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率垂直进入匀强磁场中，则运动半径的不同，导致运动轨迹也不同因此运动轨迹对应的半径越大，则粒子的速率也越大而运动周期它们均一样，但运动时间却由圆弧对应的圆心角决定【解答】解：粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，根据qvb=m，可得：r=a、b由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则知a粒子速率最小，c粒子速率最大故a正确，b错误；c、d由于t=及t=t可知，三粒子运动周期相同，a在磁场中运动的偏转角最大，对应时间最长，故c正确、d错误故选：ac【点评】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二解答题（共4小题）11（2014大连学业考试）质谱仪原理如图所示，a为粒子加速器，加速电压为u1；b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为b1，板间距离为d；c为偏转分离器，磁感应强度为b2今有一质量为m，电荷量为+q的带电粒子，经加速后，该粒子恰能沿直线通过速度选择器粒子从o点进入分离器后在洛伦兹方的作用下做半个圆周运动后打到底片上并被接收，形成一个细条纹，测出条纹到o点的距离为l求：（1）粒子离开加速器的速度大小v？（2）速度选择器的电压u2？（3）该带电粒子荷质比的表达式【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】（1）根据动能定理qu1=mv2求出粒子的速度v（2）在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡，根据eq=qvb1求出电压u2（3）根据洛仑兹力提供向心力，qvb2=m，求出粒子在b2磁场中做匀速圆周运动的半径r【解答】解：（1）粒子经加速电场u1加速，获得速度v，由动能定理得：qu1=mv2 解得v=故粒子的速度为（2）在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡得eq=qvb1即q=qvb1u2=b1dv=b1d故速度选择器的电压u2为b1d（3）在b2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，有qvb2=m，r=又，由以上两式，解得：答：（1）粒子离开加速器的速度大小为；（2）速度选择器的电压为b1d；（3）该带电粒子荷质比的表达式为得： 【点评】解决本题的关键掌握动能定理，以及知道在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡12（2006秋海淀区期末）如图所示，虚线所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为b一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动的方向与原入射方向成角设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间的相互作用力及所受的重力求：（1）电子在磁场中运动轨迹的半径r；（2）电子在磁场中运动的时间t；（3）圆形磁场区域的半径r【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】电子在磁场中受洛伦兹力作用，电子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，可以求出电子运动的半径，画出电子运动轨迹，根据几何关系可以求得电子在磁场中的运动的时间和圆形磁场区域的半径【解答】解：（1）电子在磁场中受到的洛伦兹力提供电子做匀速圆周运动的向心力即：由此可得电子做圆周运动的半径r=（2）如图根据几何关系，可以知道电子在磁场中做圆周运动对圆心转过的角度=则电子在磁场中运动的时间：t=（3）由题意知，由图根据几何关系知：答：（1）电子在磁场中运动轨迹的半径r=；（2）电子在磁场中运动的时间t=；（3）圆形磁场区域的半径r=【点评】熟悉电子在磁场中做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力，据此列式求出半径和周期间的表达式，能正确作出电子做圆周运动的半径13（2006秋威海期末）如图所示，在xoy平面内，电荷量为q、质量为m的电子，从原点o垂直射入磁感应强度为b的匀强磁场中，电子的速度为v0，方向与x轴正方向成30角，试求：（1）电子从o点开始，第一次到达x轴所用的时间是多少？（2）电子经过x轴的位置距坐标原点o的距离是多少？【考点】带电粒子在匀强磁场