1、2015学年辽宁朝阳重点高中协作校高二上期期中考试物理卷（带解析） 选择题 下列说法正确的是：（ ） A若一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零 B由 可知，磁感应强度大小与放在该处的小段通电导线 IL的乘积成反比 C由 可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比 D穿过闭合回路中的磁通量均匀增加时，回路中产生的感应电动势也均匀增加 答案： C 试题分析 :当通电导线与磁场平行，磁感应强度不为 0时，所受磁场力作用，故A错误； 属于比值定义，则电容器的电容与其所带电量无关，磁感应强度大小与放在该处的小段通电导线 IL的乘积也无关，由磁场本身决定，故 B错误；根据法拉第电
2、磁感应定律， 可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，故 C正确；闭合回路中的磁通量均匀增加时，回路中产生的感应电动势是不变，故 D错误。 考点： 比值法定义；法拉第电磁感应定律 答案： BD 试题分析 :金属棒 ab 开始做加速度逐渐减小的变加速运动，平均速度不等于 ，故 A 错误；由电荷量计算公式 可得，下滑的位移大小为 ，故 B正确；产生的焦耳热 Q=I2Rt=qIR，而这里的 电流 I比棒的速度大小为 v时的电流 小，故这一过程产生的焦耳热小于 qBLv，故 C错误； D、金属棒 ab受到的最大安培力大小为 ，故 D正确。 考点： 导体棒切割磁感线 如图所示，有一闭合的等腰直角三
3、角形导线 ABC若让它沿 BA的方向匀速通过有明显边界的匀强磁场（场区宽度大于直角边长），以逆时针方向为正，从图示位置开始计时，在整个过程中，线框内的感应电流随时间变化的图象是图中的：（ ） 答案： C 试题分析 :进入磁场时，线圈的磁通量增加，穿出磁场时，线圈的磁通量减小，根据楞次定律判断可知，两个过程中线圈产生的感应电流方向相反故 A 错误；匀速进入磁场过程，线圈有效切割长度 L均匀增大，由公式 E=BLv均匀增大，感应电流均匀增大；穿出磁场过程，线圈有效切割长度也均匀增大，由公式E=BLv均匀增大，感应电流均匀增大，故 C正确， B、 D错误。 考点： 法拉第电磁感应定律 如图所示，光滑
4、的 “ ”形金属导体框竖直放置，质量为 m的金属棒 MN与框架接触良好 .磁感应强度分别为 B1、 B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别 处于 abcd和 cdef区域 .现从图示位置由静止释放金属棒 MN，当金属棒刚进入磁场 B1区域时，恰好做匀速运动 .以下说法正确的是 ( ) A若 B2=B1，金属棒进入 B2区域后将加速下滑 B若 B2=B1，金属棒进入 B2区域后仍将保持匀速下滑 C若 B2 B1，金属棒进入 B2区域后可能先加速后匀速下滑 D若 B2 B1，金属棒进入 B2区域后可能先匀减速后匀速下滑 答案： BC 试题分析 :当金属棒刚进入磁场 B1区域时，恰好做
5、匀速运动，得：。若 B2 B1，金属棒进入 B2区域后，磁场反向，回路电流反向，由左手定则知：安培力并没有反向，大小也没有变，故金属棒进入 B2区域后，仍将保持匀速下滑，故 A错误， B正确；若 B2B1，金属棒进入 B2区域后，安培力大于重力，可能先减速后匀速下滑，但不是匀减速，故 D错误。 考点： 导体棒切割磁感线 如图所示，两块水平放置的平行金属板间距为 d，定值电阻的阻值为 R，竖直放置线圈的匝数为 n，绕制线圈导线的电阻为 R， 其他导线的电阻忽略不计现在竖直向上的磁场 B穿过线圈，在两极板中一个质量为 m，电量为 q，带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场 B的变化情况是（ ） A均
6、匀增大，磁通量变化率的大小为 B均匀增大，磁通量变化率的大小为 C均匀减小，磁通量变化率的大小为 D均匀减小，磁通量变化率的大小为 答案： A 试题分析 :正电荷 q 处于静止状态，电场力竖直向上，则电容器的上极板带负电，根据楞次定律，可得：穿过线圈的磁通量在均匀增大；线框产生的感应电动势：；通过线框的电流： ，电容器板间的电场强度 ，又U=IR，油滴所受电场力： ，对油滴，根据平衡条件得： F=mg，所以磁通量变化率的大小为 ，故 A正确， B、 C、 D错误。 考点： 法拉第电磁感应定律 如图（甲）所示，长直导线右侧的矩形线框与长直导线位于同一平面内。以导线中向上电流为正，当长直导线中的电
7、流发生如图（乙）所示的变化时，线框中感应电流与线框所受安培力的方向是：（ ） A感应电流方向一直逆时针，线框受合力方向先向右后向左 B感应电流方向一直顺时针，线框受合力方向先向左后向右 C感应电流方向先顺时针后逆时针，线框受合力方向一直向左 D感应电流方向先逆时针后顺时针，线框受合力一直向右 答案： B 试题分析 :电流 i的变化分为两个过程，第一过程由方向向上的电流 I变为 0，在电流方向向上，电流逐渐减小时，由楞次定律，线圈中的感应电流的方向为顺时针，线框的左边受力较大，由左手定则，线框所受合力方向向左；第二过程电流由 0反向增大到 I。在电流方向向下，电流逐渐增大时，由楞次定律，线圈中的
8、感应电流的方向为顺时针，线框左边受力仍较大，由左手定则，线框受到的合力方向右。故 B正确， A、 C、 D错误。 考点： 楞次定律；左手定则 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中 ，将水平放置的金属棒 ab以水平速度v抛出，且棒与磁场垂直，不计下落过程的空气阻力，则棒在运动过程中产生的感应电动势大小的变化是 ( ) A越来越大 B越来越小 C保持不变 D无法判断 答案： C 试题分析 :金属棒进入磁场后做类平抛运动，沿水平方向做一直匀速直线运动，即垂直于磁场方向的速度不变，根据 E=BLv可知，金属棒产生的感应电动势大小不变，故 C正确， A、 B、 D错误。 考点： 导体棒切割磁感线 如图所示，
9、为速度选择器原理图， Dl和 D2是两个平行金属板，分别连在电源的两极上，其间有一定的电场强度为 E，同时在这空间加有垂直于电场方向的磁场，磁感应强度为 B。 Sl、 S2为两个小孔，且 Sl与 S2连线方向与金属板平行。速度沿 Sl、 S2连线方向从 Sl飞入的带电粒子只有做直线运动才可以从 S2飞出，若让一束不同粒子沿 Sl与 S2连线方向从 Sl孔飞入，则下列说法正确的是（ ） A.能够从 S2孔飞出的粒子必为同种粒子 B.能够从 S2孔飞出的粒子必具有相同的速度 C.能够从 S2孔飞出的粒子若改为从 S2孔飞入，也必能从 S1孔飞出 D.只有从 S2孔飞出的带正电的粒子，若改为从 S2
10、孔飞入，才能从 S1孔飞出 答案： B 试题分析 :速度选择器是根据粒子通过复合场后，电场力与洛伦兹力平衡，则有被选择的速度 v的大小应满足 v=E/B ，与粒子的正负无关，但必须从 S1孔飞入，故 A错误； B正确；能够从 S2孔飞出的粒子若改为从 S2孔飞入，不论粒子的正电荷，还是负电荷，电场力与洛仑兹力方向均相同，因此不能从 S1 孔飞出，故 C、 D错误； 考点： 带电粒子在复合场中运动 如图，半径为 R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面 (纸面 )，磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面向外。一 电荷量为 q(q0)，质量为 m的粒子沿平行于直径 ab的方向射入磁场区域，射入点与 ab
11、的距离为 R/2。已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为 600。，则粒子的速率为 (不计重力 )（ ） A B C D 答案： B 试题分析 :由题意知，粒子运动轨迹如图所示： 圆心角就为 60， CBO为等边三角形， COO= COO=30，所以带电粒子运动的半径为 r=R，由 ，解得 ，故 B正确， A、 C、 D错误 考点： 带电粒子在磁场中的运动 如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子 a、 b、 c，以不同的速率对准圆心 O沿着 AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是 （ ） A a粒子动能最大
12、B c粒子速率最大 C c粒子在磁场中运动时间最长 D它们做圆周运动的周期 答案： B 试题分析 :粒子在磁场中做匀速圆周运动半径 ，因此运动圆弧半径越大，则运动速率越大，由图知 c粒子速率最大，粒子运动周期 ，三个粒子周期相同，则运动圆弧对应的圆心角越大，则运动时间越长，由图知 ： a粒子在磁场中运动的时间最长；故 B正确， A、 C、 D错误。 考点： 带电粒子在磁场中运动 如图所示，在倾角为 的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为 ，质量为的直导体棒。当导体棒中的电流 垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可加平行纸面的匀强磁场中，下列有关磁场的描述中正确的是 :( ) A若磁场方向竖直向
13、上，则 B若磁场方向平行斜面向上，则 C若磁场方向垂直斜面向上，则 D若磁场方向垂直斜面向上，则 答案： AC 试题分析 :若磁场方向竖直向上，导体棒受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力和水平向右的安培力，由平衡条件可知：安培力 ，解，故 A正确；若磁场方向平行斜面向上，安培力垂直斜面向下，沿斜面的合力不为 0，导体棒不会静止，故 B 错误；若磁场方向垂直斜面向上，安培力沿斜面向上，由平衡条件可知：安培力 ，解，故 C正确， D错误。 考点： 安培力 如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为 1T的匀强磁场中，以导线为中心，半径为 R的圆周上有 a、 b、 c、 d四个点，已知 c点的
14、实际磁感应强度为 0，则下列说法中正确的是 :（ ） A直导线中电流方向垂直纸面向里 B d点的磁感应强度为 0 C a点的磁感应强度为 2T，方向向右 D b点的磁感应强度为 T，方向斜向下，与 B成 450角 答案： CD 试题分析 : c点的磁感应强度为 0，说明通电导线在 c点产生的磁感应强度方向水平向左，根据安培定则判断可知，直导线中的电流方向垂直纸面向外故 A错误通电导线在 d处的磁感应强度方向竖直向上，则 d点感应强度为 ，故 B错误通电导线在 a处的磁感应强度方向水平向右，则 a点磁感应强度为2T，故 C正确；通电导线在 b处的磁感应强度大小为 1T，方向竖直向下 ，所以b点感
15、应强度为 ，方向与 B的方向成 45斜向下，故 D正确。 考点： 磁感应强度 实验题 某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈 L、小灯泡 A 、开关 S和电池组 E，用导线将它们连接成如图所示的电路 .检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关 S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象 .虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因 .你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 : .(答在答题纸上 ) A电源的内阻较大 B小灯泡电阻偏大 C线圈电阻偏大 D线圈的自感系数较大 答案： C 试题分析 :开关断开开关时，灯泡能否发生闪亮，取决于灯泡的电流有没有增大，
16、与电源的内阻无关，故 A错误；若小灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象，故 B错误；线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流大于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象故 C正确；线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小，故D错误。 考点： 自感 填空题 如图是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个 D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连，以达到加速粒子的目
17、的。已知 D形盒的半径为 R，匀强磁场的磁感应强度为 B，一个质量为 m、电荷量为 q 的粒子在加速器的中央从速度为零开始加速。根据回旋加速器的这些数据，可知该粒子离开回旋加速器时获得的动能为 ；若提高高频电源的电压，粒子离开回旋加速器的动能将 。（填 “增大 ”、 “减小 ”或“不变 ”） 答案： ；不变 试题分析 :由 ，解得粒子离开加速器时的速度 ，粒子离 开加速器时获得的动能 ，与电源频率无关，所以若提高高频电源的电压，粒子离开回旋加速器的动能将不变。 考点： 回旋加速器 计算题 如图，一个轮形的发电机模型，处于磁感强度为 B的匀强磁场中作匀速转动，轮轴通过圆心 O且与磁场方向平行，轮
18、半径是 L转动的角速度是 ，外电路连接一只平行板电容器，两板水平放置板间距离是 d，板间有一个质量m的带负电的微粒恰好处于平衡，则： (1)发电机转轮是逆时针转动还是顺时针转动 (2)带电微粒的电量是多大 答案：（ 1）逆时针转动；（ 2） 试题分析 :题带负电微粒处于平衡，可知它所受电场力竖直向上，则电容器上极板带正电，说明 L杆产生的感应电动势方向指向圆心 O，由右手定则判断可知发电机转轮逆时针转动； （ 2）杆 L产生的感应电动势为 ， 解得： 考点：导体棒切割磁感线 如图所示，两根足够长的光滑金属导轨 MN、 PQ间距为 L=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成 30
19、角。完全相同的两金属棒 ab、 cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为 R=0.1，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁 场中，磁感应强度为 B=0.2T，棒 ab在平行于导轨向上的力 F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒 cd恰好能保持静止。取 g=10m/s2，问： （ 1）通过 cd棒的电流 I是多少，方向如何？ （ 2）棒 ab受到的力 F多大？ （ 3）力 F的功率 P是多少？ 答案：（ 1） 1A；方向由 d到 c（ 2） 0.2N；（ 3） 0.4W 试题分析 :（ 1）在共点力作用下平衡棒， cd受到的安培力 Fcd=IL
20、B=mgsin30，代入数据解得 I=1A， 由右手定则可知，电流方向由 d到 c。 （ 2）棒 ab与棒 cd受到的安培力大小相等 Fab=Fcd 对棒 ab由共点力平衡有 F=ILB+mgsin30 代入数据解得 F=0.2N （ 3）设 ab棒匀速运动的速度大小为 v，则产生的感应电动势 E=Blv 由闭合电路欧姆定律知 力 F做的功率 P =Fv 综合上述各式，代入数据解得 P=0.4W 考点：导体棒切割磁感线；共点力平衡 如图所示，在平面坐标系 xOy内，第二三象限内存在沿 y轴正方向的匀强电场，第一四象限内存在半径为 L的圆形匀强磁场，磁场圆心在 M（ L， 0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外，一带正电的粒子从第三象限中的 Q（ -2L， -L）点以速度 沿 x轴 正方向射出，恰好从坐标原点 O进入磁场，从 P(2L， 0)点射出磁场，不计粒子重力，求： （ 1）电场强度与磁感应强度大小之比。 （ 2）粒子在磁场与电场中运动时间之比。 答案：（ 1） ；（ 2） 试题分析 :（ 1）粒子运动轨迹如图所示： 在电场中粒子做类平抛运动： X轴方向上： Y轴方向上： 由以上可得： 由几何关系知： 由以上两式可得： 所以： （ 2）在磁场中： ，因为圆心角为 ，所以所以： 考点： 带电粒子在电场中的运动；带电粒子在磁场中的运动
