1、2015学年四川新津中学高二物理 12月月考物理卷（带解析） 选择题 下列说法正确的是 ( ) A把一小段通电导线 (电流元 )分别放在磁场中的两点，所受磁场力大的磁感应强度大 B把一个小线圈置于磁场中，磁通量大处磁感应强度大 C让一电荷以相同的速度分别垂直进入两个匀强磁场，受洛伦兹力大的磁感应强度大 D磁感应强度的方向与正电荷在磁场中受洛伦兹力方向相同 答案： C 试题分析：通电导线在磁场中所受的磁场力的大小除了和磁感应强度有关，还和导线与磁场的夹角有关，所以所受磁场力大，并不说明磁感应强度大， 即 A错误；磁通量 ，即磁通量的大小与夹角有关，所以 B项错误；垂直射入磁场时，电荷所受的洛伦兹
2、力为 ，同一电荷以相同速度垂直进入磁场，洛伦兹力大的磁感应强度大，所以 C项正确；洛伦兹力垂直于正电荷运动的方向，垂直于磁感应强度的方向，所以 D错误。 考点：本题考查磁场及其相关的基本公式。 如下图所示，一个带正电荷的物块 m，由静止开始从斜面上 A点下滑，滑到水平面BC上的 D点停下 来已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过 B处时的机械能损失先在 ABC所在空间加竖直向下的匀强电场，第二次让物块m从 A点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的 D点停下来后又撤去电场，在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场，再次让物块 m从 A点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上
3、的 D点停下来则以下说法中正确的是 ( ) A D点一定在 D点左侧 B D点一定与 D点重合 C D点一定在 D点右侧 D D点一定与 D点重合 答案： BC 试题分析：设物体的质量为 m，带电量为 q，电场强度为 E，斜面的倾角为 ，动摩擦因数为 ；不加电场时，根据动能定理得： 加电场时： 比较以上两式，可以知道 D与 D重合，即 B项正确；若加磁场时，由此可知， D在 D点右侧。 考点：本题考查动能定理。 2012 南京外国 语学校高二检测 )如下图所示，虚线间空间存在由匀强电场 E和匀强磁场 B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球 (电量为 q，质量为 m)从正交或平行的电磁
4、混合场上方的某一高度自由落下，带电小球通过下列电磁混合场时，可能沿直线运动的是 ( ) 答案： CD 试题分析：带电小球做直线运动，要么小球所受合力为零，要么小球所受合力与小球的速度共线。分析小球在四种场中的受力情形，可以很容易得出只有 CD两项满足条件。 考点：本题考查重力、电场、磁场三 场叠加，及直线运动的条件。 2013台州模拟 )质量为 m、长为 L的直导线用两绝缘细线悬挂于 O、 O，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿 x正方向的电流 I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为 .则磁感应强度方向和大小可能为 ( ) A z方向， tan B y方向， C z负向， tan D沿悬线向
5、上， sin. 答案： BD 试题分析：对导体棒进行受力分析如下图所示：要使导线平衡，可以使安培力等于重力，此时磁场沿 y轴正向，即 B项正确。若磁场沿 z轴负向，此时安培力水平指向 y轴正向，根据平衡有磁感应强度为 tan，即 C项正确。其他两项错误。 考点：本题考查安培力即平衡关系。 三根平行的长 直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如右图所示现在使每根通电导线在斜边中点 O处所产生的磁感应强度大小均为 B，则下列说法中正确的有 ( ) A O点处实际磁感应强度的大小为 B B O点处实际磁感应强度的大小为 B C O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为
6、 90 D O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角正切值为 2. 答案： BD 试题分析：三个电流在 O点形成的磁场如下图所示，合场强 ，其方向与斜边夹角的正切值 ，所以答案： BD。 考点：本题考查通电导线的磁场，以及磁感应强度的矢量性。 如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个 D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。下列说法正确的有 ( ) A粒子被加速后的最大速度随磁感应强度和 D型盒的半径的增大而增大 B粒子被加速后的最大动能随高频电源的加速电压的增大而增大 C高频电源频率由粒子的质 量、电量和磁感应强度决定 D粒子从磁场中获得能量 答
7、案： AC 试题分析：粒子从回旋加速器中出来时，其最大轨道半径与 D型盒半径相同，则最大速度为 ，式中 R为 D型盒半径，最大速度与磁感应强度和 D型盒半径有关，与加速电源无关，所以 A项正确、 B错误；洛伦兹力不做功，所以粒子的动能来自电场， D错误；回旋加速器工作时，交变电场的周期与粒子圆周运动的周期相同，即，所以 C正确。 考点：本题考查回旋加速器的相关知识 。 初速度为零的质子 p、氘核 d和 粒子经过同一电场加速后以垂直于磁场方向的速度进入同一匀强磁场，则它们在磁场中 ( ) A动能之比 Ep Ed E 1 2 4 B动能之比 Ep Ed E 1 1 2 C运动半径之比 rp rd
8、r 1 1 2 D运动半径之比 rp rd r 1 答案： BD 试题分析：根据动能定理， ，可知动能之比为，根据洛伦兹力充当向心力可知半径之比为：，答案：选 BD 考点：本题考查带电粒子在电场中及磁场中的运动。 2012 湖北黄冈中学高二检测 )如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场边界上，有两个 质量、电荷量均相等的正、负离子 (不计重力 )，从 O点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与边界成 角，则正、负离子在磁场中运动的过程，下列判断不正确的是( ) A运动的轨道半径相同 B重新回到磁场边界时速度大小和方向都相同 C运动的时间相同 D重新回到磁场边界的位置与 O点距离相等 答案： C 试题
9、分析：根据洛伦兹力提供向心力，可得二者的半径相同；同一直线边界进出磁场，则速度与磁场的边界夹角不变，即二者出磁场时的速度相同；但正离子轨迹圆所对的圆心角为 ，负离子的圆心角为 ，所以二者在磁场中运动的时间不同；正负离子出磁场时距离 O点都为 。综上， C项正确。 考点：本题考查带电粒子在磁场中的运动规律。 如右图所示，水平放置的平行金属板 a、 b带有等量异种电荷， a板带正电，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，若一个带正电的液滴在两板间做直线运动，其运动的方向 是 ( ) A沿竖直方向向下 B沿竖直方向向上 C沿水平方向向左 D沿水平方向向右 答案： D 试题分析：正电荷所受电场力竖直向下，
10、该电荷做直线运动，所以洛伦兹力与电场力平衡，即洛伦兹力向上，所以正电荷运动的方向为沿水平向右， D项正确。 考点：本题考查电场力与洛伦兹力平衡。 如图所示，带负电的金属圆盘绕轴 OO以角速度 匀速旋转，在盘左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是 ( ) A N极竖直向上 B N极竖直向下 C N极沿轴线向右 D N极沿轴线向左 答案： C 试题分析：带负电的圆盘转动形成的电流方向与转动的方向相反，根据右手定则，该电流形成的磁场水平向左，所以小磁针静止时 N极沿轴线向右。答案：为 C. 考点：本题考查电流形成的磁场的特点。 2013河北唐山月考 )由导线组成的直角三角形框架放在匀强磁场中 (如右图所
11、示 )，若导线框中通以如图方向的电流时，导线框将 ( ) A沿与 ab边垂直的方向加速运动 B仍然静止 C以 c为轴转动 D以 b为轴转动 答案： B 试题分析：闭合三角形线框所受安培力的合力为零，所以仍然静止， B项正确，其他三项错误。 考点：本题考查安培力。 如图是磁流体发电机原理示意图 A、 B极板间的磁场方向垂直于纸面向里等离子体束从左向右进入板间下述正确的是 ( ) A A板电势高于 B板，负载 R中电流向上 B B板电势高于 A板，负载 R中电流向上 C A板电势高于 B板，负载 R中电流向下 D B板电势高于 A板，负载 R中电流向下 答案： C 试题分析：根据左手定则，正电荷所
12、受洛伦兹力向上，负电荷所受洛伦兹力向下，所以 A板带正电，为电源正极， B板带负电，为电源负极；所以电流方向从上到下。即 C项正确。 考点：本题考查洛伦兹力及电路知识。 实验题 12分 )某同学为测定某电源的电动势 E和内阻 r以及一段电阻丝的电阻率 ，设计了如图 (a)所示的电路 . ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝， R0是阻值为 2的保护电阻，滑动片 P与电阻丝接触始终良好 . 图（ a） 图（ b） （ 1）实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图（ b）所示，其示数为 d= mm （ 2）实验时闭合电键，调节 P的位置，将 aP长度 x和对应的电压 U、电流 I数据记 录如下表：
13、 (m) 0.10 0.20 0.40 0.40 0.50 0.60 U(V) 1.50 1.72 1.95 2.00 2.10 2.18 I(A) 0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 0.28 U/I() 3.06 4.00 5.13 6.06 6.77 7.79 图（ c） 图（ d） 同学根据实验数据绘制了如图 (c)所示的 U-I图像，可得电源的电动势 E= V；内阻 r = 请你根据表中数据在图（ d）上描点连线作 U/I和 x关系图线 . 根据测得的直径可以算得金属丝的横截面积 s=0.1210-6m2,利用图（ d）图线，可求得电阻丝的电阻率 为 m（保留两位有效数
14、字）；根据图（ d）图线还可以得到的信息是 . 答案：（ 1） 0.385（ 0.3830.387） （ 2分） （ 2） 3.0（ 3V、 3.00V也对）， 1.0（ 1、 1.00也对）； （共 2分） 如图 1 210-6（ 1.1 1.310-6得分） （ 2分） 电流表内阻为 2.0（填电流表内阻也得分） （ 2分） 试题分析：（ 1）螺旋测微器的读数问题，读数规则：固定刻度 +可动刻度（估读至下一位） 0.01； （ 2）根据图象可知，纵截距为电动势，斜率为内阻；电阻定律为 ，根据部分电路欧姆定律， ，可以求解出电流表内阻。 考点：本题考查螺旋测微器的读数、闭合电路欧姆定律、电阻
15、定律。 填空题 6分 )如图所示，框架面积为 S，框架平面与磁感应强度为 B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为 _若使框架绕 OO转过 60角，则穿过框架平面的磁通量为 _；若从初始位置转过 90角，则穿过框架平面的磁通量为 _ 答案： BS BS 0 试题分析：磁通量 ，代入公式即可得出结果。 考点：本题考查磁通量的计算。 计算题 8分 )如图所示，两根平行金属导轨 M、 N，电阻不计，相距 0.2 m，上边沿导轨垂直方向放一个质量为 m 510 2kg的金属棒 ab， ab的电阻为 0.5 .两金属导轨一端通过电阻 R和电源相连电阻 R 2 ，电源电动势 E 6 V，电源内阻 r 0
16、.5 ，如果在装置所在的区域加一个 匀强磁场，使 ab对导轨的压力恰好是零，并使 ab处于静止 (导轨光滑 )求所加磁场磁感强度的大小和方向 答案： .25 T，水平向右 试题分析：因 ab对导轨压力恰好是零且处于静止， ab所受安培力方向一定竖直向上且大小等于重力，由左手定则可以判定 B的方向应为水平向右 ab中的电流 I A 2 A F ILB mg B T 1.25 T. 考点：本题考查力与物体的平衡。 8分 )如图所示，质量为 m，带电量为 q的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度 v飞入已知两板间距为 d，磁感应强度为 B，这时粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域 (重力不
17、计 )今将磁感应强度增大到某值， 则粒子将落到极板上当粒子落到极板上时的动能为多大？ 答案： (mv2 qvBd) 试题分析：带电粒子受到向上的电场力和向下的洛伦兹力作用，做直线运动时由平衡条件知 qvB qE 磁感应强度增大后粒子向下偏转，由动能定理知 qE Ek mv2 联立得： Ek (mv2 qvBd) 考点：本题考查电磁场及动能定理。 10分 )如图所示，绝缘直棒上的小球，其质量为 m，带电荷量为 q，小球可在棒上滑动将此棒竖直放在相互正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为 E，磁感应强度为 B，小球与直棒间的动摩擦因数为 ，求小球由静止沿棒下滑的 最大加速度和最大速度 (小球带电荷
18、量不变 ) 答案： g 试题分析：在带电小球下滑的过程中，小球受到重力、电场力、支持力、摩擦力和洛伦兹力。 根据牛顿第二定律有 mg Ff ma 摩擦力 Ff FN，压力 FN Bqv Eq 解得 a 随着小球速度 v的增加，其加速度减小所以，小球向下做加速度逐渐减小的加速运动，最后加速度减小到零，小球做匀速直线运动 开始时， v 0时，此时加速度最大， amax g 匀速时， a 0时，速度最大， mg (qvmaxB qE) 0 所以 vmax . 考点：本题考查电磁场及牛顿第二定律。 14分 )(2013成都检测 )如右图所示，一带电微粒质量为 m 2.010 11kg、电荷量 q1.0
19、10 5C，从静止开始经电压为 U1 100 V的电场加速后，从两平行金 属板的中间水平进入偏转电场中，微粒从金属板边缘射出电场时的偏转角 30，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为 D 34.6 cm的匀强磁场区域微粒重力忽略不计求： (1)带电微粒进入偏转电场时的速率 v1； (2)偏转电场中两金属板间的电压 U2； (3)为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强 B至少多大？ 答案： )1.0104 m/s (2)66.7 V (3)0.1 T 试题分析： (1)带电微粒经加速电场加速后速率为 v1，根据动能定理有 U1q m v1 1.0104m/s. (2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，设微粒进入磁场时的速度为 v，则 v 得出 v v1. 由动能定理有 m(v2 v ) q 解得 U2 66.7 V. (3)带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设微粒恰好不 从磁场右边射出时，做匀速圆周运动的轨道半径为 R，由几何关系知 R D 由牛顿运动定律及运动学规律 qvB ， 得 B 0.1 T. 若带电粒子不射出磁场，磁感应强度 B至少为 0.1 T. 考点：本题考查带电粒子在电场中的加速、类平抛运动，及粒子在磁场中的运动。
