1、2012-2013学年内蒙古巴市一中高二上学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 将面积是 0.5m2的导线环放在匀强磁场中，环面与磁场方向垂直，已知穿过这个导线环的磁通量是 210-2Wb，则该匀强磁场的磁感应强度是 A 210-2T B 510-2T C 410-2T D 610-2T 答案： C 试题分析：当环面与磁场方向垂直时，穿过的磁通量最大为 BS，所以410-2T， C对； 考点：考查磁通量公式 点评：难度较小，明确磁通量的大小与 B、 S和角度都有关系，当线圈平面与磁场方向垂直时磁通量最大 如图所示，是 a、 b两个电阻的 IU 图线，则 A Ra Rb B Ra Rb
2、C若将它们串联在电路中，发热功率较大的是电阻 Rb D若将它们并联在电路中，发热功率较大的是电阻 Rb 答案： BC 试题分析：伏安特性曲线的斜率表示 ,所以 Ra Rb， A错 B对。串联在电路中，发热功率较大的是电阻 Rb，并联在电路中， ，发热功率较大的是电阻 Ra， C对 D错 考点：考查对伏安特性曲线和电功率的理解 点评：难度较小，本题要注意图线的斜率不是电阻而是电阻的倒数，电功率的两个公式要根据题目的已知条件不同去选择，不能滥用 如图所示，一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域 和匀强磁场区域 ，如果这束正离子束在区域 中不偏转，进入区域 后偏转半径又相同，则说明这些正离子具有相同
3、的 A速度 B质量 C电荷量 D比荷 答案： AD 试题分析：进入区域 I能沿着直线运动，说明 qvB=qE， v=E/B，说明所有粒子运动的速度相同，进入区域 II时，由半径公式 ，所有粒子的半径相同，说明粒子的比荷相同， AD正确 考点：考查带电粒子在复合场中的运动 点评：难度中等，掌握速度选择器、质谱仪的原理和计算方法是解决本题的关键 如图所示，闭合小金属环从高 h处的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则下列说法正确的是 A若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于 h B若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于 h C无论如何，环在左侧滚上的高度一定等于 h D若是非匀强磁场，环在
4、左侧滚上的高度小于 h 答案： BD 试题分析：若是匀强磁场，小环在滚动的过程中，通过小 环的磁通量不变，没有感应电流，且在滚动过程中只有重力做功，支持力不做功，机械能守恒，所以环在左侧滚上的高度等于 h， B对， A错；若是非匀强磁场，小环在滚动的过程中，通过小环的磁通量发生变化，产生感应电流，因小环有电阻，要产生热量，此时有机械能转化为内能，机械能减小，所以环在左侧滚上的高度小于 h，C错， D对 考点：考查电磁感应与能量 点评：难度较小，由于传入和进入磁场过程中有感应电流产生，所以有机械能损失，处理此类问题应从能量守恒角度出发 边长为 L的正方形金属框在水平恒力 F作用下运动，穿过方向如
5、图的有界匀强磁场区域磁场区域的宽度为 d（ dL）。已知 ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有 A产生的感应电流方向相反 B所受的安培力方向相同 C进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间 D进入磁场过程和穿出磁场过程中通过导体内某一截面的电量相等 答案： ABD 试题分析：根据右手定则，进入时顺时针、穿出时逆时针， A对；安培力总阻碍导线的运动，所受的安培力方向相同， B对；由于线圈匀速进入磁场后加速运动，出磁场时速度大于原来的速度，故 C错误；根据，由此可知进入磁场过程和穿出磁场过程中通过导体内某一截面的电量相等， D对； 考点：考查
6、电磁感应现象 点评：难度中等，由楞次定律的推论：安培力的效果总是阻碍磁通量的变化，穿过导体横截面的电量只与磁通量的变化量有关 下列说法正确的是 A奥斯特首先发现了电流的磁效应； B安培发现了电流产生的磁场的方向的判定方法； C安培首先提出了分子电流假说； D安培首先提出了磁场对运动电荷有力作用 答案： ABC 试题分析：奥斯特首先发现了电流的磁效应， A对；安培发现了电流产生的磁场的方向的判定方法， B对；安培首先提出了分子电流假说， C对；洛伦兹首先提出了磁场对运动电荷有力作用， D错； 考点：考查物理史实问题 点评：难度较小 ,对于物理科学家的一些贡献主要是以记忆为主 ,通过练习加强记忆
7、如图所示，导线 AB可在平行导轨 MN 上滑动，接触良好，轨道电阻不计 ,电流计中有如图所示方向感应电流通过时， AB的运动情况是： A向右加速运动 B向右减速运动 C向右匀速运动 D向左减速运动 答案： AD 试题分析：如果导体棒 AB向右匀速运动，产生的感应电流恒定不变，穿过右边线圈的磁通量不变，在灵敏电流表上没有电流通过，当导体棒 AB向右加速运动时，产生的感应电流方向竖直向上，穿过右边线圈的磁场为竖直向下，由E=BLv可知穿过右边线圈的磁通量增大，感应电流的磁场竖直向上，由右手定则可知感应电流的方向竖直向下， A对；同理判断 B错； D对； 考点：考查法拉第电磁感应和楞次定律 点评：难
8、度中等，匀速运动的导体棒产生的感应电流恒定，电流形成的磁场恒定不变，根据导体棒的速度方向判断远磁场方向，由速度大小变化判断磁通量变化 一束电子流沿水平方向 自东向西运动，在电子流的正上方有一点，由于电子运动产生的磁场在该点的方向是 A竖直向上 B竖直向下 C水平向南 D水平向北 答案： C 试题分析：电子运动方向自东向西，所以产生的电流方向自西向东，由右手螺旋定则可知产生的磁场在该点的方向是水平向南 考点：考查电流的磁效应 点评：难度较小 ,主要考查电流的磁效应 ,利用右手螺旋定则 ,注意大拇指指向的是电流的流向 ,及电子速度的反方向。 一个矩形线圈匀速地从无磁场的空间先进入磁感应强度为 B1
9、的匀强磁场，然后再进入磁感应强度为 B2的匀强磁场，最后进入没有磁场的右边空间，如图所示 .若 B1=2B2，方向均始终和线圈平面垂直，则在所示图中能定性表示线圈中感应电流 i随时间 t变化关系的是（电流以逆时针方向为正） 答案： C 试题分析：线圈进入 B1时，右边切割磁感线产生感应电动势 E=B1Lv，由右手定则可得出电流方向沿逆时针，故电流为正；当线圈全部进入时，磁通量不再发生变化，故线圈中没有电流；当右边进入 B2时，两端同时切割磁感线，左边产生的感应电动势为 B1Lv，右边产生的电动势为 B2Lv，因两电动势方向相反，故总电动势为 B1Lv-B2Lv=B2Lv；方向沿逆时针；当线圈离
10、开磁场区域时，只有左边切割 B2，电动势为 B2Lv，方向为顺时针， C正确 考点：考查电磁感应与图像的结合 点评：难度中等，由 E=BLV可知线圈在磁场中的感应电动势的大小，由右手定则可得出电流的方向；再由欧姆定律即可得出电流的大小及方向变化 以下说法正确的是 A电荷处于磁场中一定受到洛仑兹力 B运动电荷在磁场中一定受到洛仑兹力 C洛仑兹力对运动电荷一定不做功 D洛仑兹力可以改变运动电荷的速度大小 答案： C 试题分析：运动电荷并且运动方向与磁场方向不在一条直线，才受洛仑兹力；洛仑兹力对运动电荷一定不做功，可以改变运动电荷的速度方向 考点：考查洛仑兹力 点评：难度较小，由于洛仑兹力始终与速度
11、方向垂直，所以洛仑兹力永远不做功 如图所示，水平桌面上放一闭合铝环，在铝环轴线上方有一条形磁铁 .当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是 A铝环有收缩趋势，对桌面压力减小 B铝环有收缩趋势，对桌面压力增大 C铝环有扩张趋势，对桌面压力减小 D铝环有扩张趋势，对桌面压力增大 答案： B 试题分析：根据 楞次定律可知：当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，闭合导体环内的磁通量增大，因此线圈做出的反应是面积有收缩的趋势，同时将远离磁铁，故增大了和桌面的挤压程度，从而使导体环对桌面压力增大，选项 B正确， ACD错误 考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律 点评：难度较小，本题从力、运动的角
12、度考察楞次定律，思维含量高，考察角度新颖，解本题时应该掌握：楞次定律的理解、应用在楞次定律中线圈所做出的所有反应都是阻碍其磁通量的变化如：感应电流磁场的磁通量、面积、速度、受力等 在半径为 r的圆形区域内有一匀强磁场，磁场方向如图所 示一束速度不同的质子从磁场边缘的 A点沿直径方向飞入磁场后，经不同路径飞出磁场，其中有三个质子分别到达磁场边缘的 a， b， c三点若不计质子间的相互作用力，比较这三个质子的运动情况，下面说法正确的是 A到达 c点的质子，在磁场中运动的时间最长 B到达 a点的质子，在磁场中运动的时间最长 C到达 b点的质子，在磁场中运动的时间最长 D这三个质子在磁场中运动的时间相
13、同 答案： B 试题分析：粒子在磁场均做匀速圆周运动，根据洛仑兹力提供向心力，粒子运动的周期： ，都是质子，所以荷质比相同，所以周期相同，角速度相同，圆心角大的运动的时间长，根据质子的运动轨迹，可以画出圆心，所以 a粒子运动的时间最长，故答案：选 B 考点：考查带电粒子在磁场中的运动 点评：难度较小，带电粒子在磁场中运动过程中由于周期不变，所以运动时间由圆心角决定，在速度相同的情况下，半径相同，此时可根据弧长来判断运动时间的长短 如图电路中， P、 Q 两灯相同，电感线圈 L的电阻不计，则 A当开关 S由闭合突然断开的瞬间， P立即熄灭， Q 过一会才熄灭 B当开关 S由断开突然接通的瞬间，
14、P、 Q 同时达到正常发光 C当开关 S由闭合突然断开的瞬间，通过 P的电流从右向左 D当开关 S由闭合突然断开的瞬间，通过 Q 的电流与原来方向相反 答案： C 试题分析：当开关 S由闭合突然断开的瞬间，电感线圈产生向右的感应电流流过两个灯泡，所以两个灯泡都逐渐熄灭， AD错； C对；当开关 S由断开突然接通的瞬间，灯泡 P立即变亮，由于自感线圈的阻碍作用，灯泡 Q 逐渐变亮， B错； 考点：考查自感现象 点评：难度较小，由于两个支路在开关断开的情况下构成了一个闭合回路，所以两个灯泡都会逐渐熄灭 如图所示，矩形线框以恒定速度 v通过匀强有界磁场，则在整个过程中，以下说法正确的是 A线框中的感
15、应电流方向是先逆时针方向，后顺时针方向 B线框中的感应电流方向是先顺时针方向，后逆时针方向 C线框进入磁场过程中所受安培力方向向右 D线框离开磁场过程中所受安培力方向向左 答案： AD 试题分析：线圈进入磁场过程中，磁通量增大，感应电流的磁场与原磁场方向相反，由右手定责可知感应电流逆时针，穿出磁场时磁通量减小，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由右手定责可知感应电流顺时针，对；由楞次定律可知安培力的效果总是用来阻碍磁通量的 变化，由此可知安培力方向在进入和离开磁场时方向均向左， D对； 考点：考查楞次定律的应用 点评：难度较小，在判断安培力方向时可利用楞次定律的一些推论比较方便，要理解感应电
16、流如何阻碍磁通量变化的问题 如图所示的电路，电源电动势为 E，内电阻为 r， R为一电阻箱。 R1、 R2、R3均为定值电阻，当电阻箱 R的阻值减小时 A R1中电流增大 B R2中电流增大 C R3中电流增大 D R中电流增大 答案： BD 试题分析：当电阻箱 R的值减小时，电路的总电阻减小，故路端电压减小，即两端的电压减小，所以通过 的电流减小， A错误，电路总电流增大，所以通过 的电流增大， 两端的电压是增大的，所以电阻箱所在的并联电路的电压是减小的，故 两端的电压减小，所以通过 的电流减小， C错误，因为电阻箱所在的并联电路的电流是增大的，所以通过 R的电流增大， D正确 考点：本题考
17、查了电路的动态分析 点评：难度中等，对于此类型的题目，关键是需要从变化的部分电路推导出电路的总体变化，然后再有总体变化推导出其他部分的变化 实验题 （ 1）如图是做探究电磁感应的产生条件原副线圈实验的器材及示意图。 在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。 由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转 _ _ 假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管 A向上拔出的过程中，灵敏电流计的指针向 _偏转。（ “左 ”、 “右 ” ） 答案： (连错一条线则得 0分 ) .将开关闭合 (或者断开 )； .将螺线管 A插入 (或拔出 )螺线管 B 右 试题分析： 本实验是验证电磁感应结论的实验
18、，电 路图中是两个单独电路组成，线圈 A连接电源和开关，线圈 B连接灵敏电流表 只要流过线圈 A的电流发生变化，穿过 B的磁通量发生变化，就有感应电流流过灵敏电流表 假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，说明磁通量增大时，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管 A向上拔出的过程中，磁通量减小，灵敏电流计的指针向相反方向偏转 考点：考查电磁感应现象 点评：难度较小，注意电路的连接，实际为两个独立的电路结构，掌握感应电流方向与磁通量变化关系的判断 填空题 在一根足够长的竖直绝缘杆上，套着一个质量为 m、带电量为 -q的小球 ，球与杆之间的动摩擦因数为 场强为 E的匀强电场和磁感应强度为 B
19、的匀强磁场方向如图所示，小球由静止开始下落。小球开始下落时的加速度为 ，小球运动的最大加速度为 ， 小球运动的最大速度为 。 答案： ; g ; 试题分析：当小球静止时，所受洛仑兹力为零，圆环受到电场力、重力、支持力、摩擦力的作用，摩擦力大小为 ，由牛顿第二定律可知，当竖直方向所受摩擦力为零时加速度最大，为重力加速度 g，当竖直方向上所受合外力为零时速度最大，此时考点：考查带电粒子在复合场中的运动 点评：难度较大，处理此种问题应从受力分析入手，分析力的变化情况，明确加速度大小由合外力决定，速度大小由加速度、速度的方向决定 有一电池，当两端接 3电阻时，输出电流为 1.0A，电池内电压为 0.6
20、V，该电池的电动势 E= V，内阻 r= ，电池的输出功率为 W，此时电源的效率为 。 答案： .6 0.6 3 83.3% 试题分析：当电流为 1A时，电池内电压为 0.6V，由此可知电源内阻为 0.6，由闭合电路欧姆定律 E=I(R+r)=3.6V，电池输出功率为 ，电源效率为83.3% 考点：考查闭合电路欧姆定律 点评 ：难度较小，明确闭合电路中电源内阻不能忽略，熟练使用闭合、部分电路欧姆定律解决问题 如图所示匀强磁场方向水平向外，磁感应强度 B 0.20T，金属棒 Oa长 L0.60m，绕 O 点在竖直平面内以角速度 100rad/s顺时针匀速转动，则金属棒中感应电动势的 大小是 _。
21、 答案： .6V 试题分析：对于转动的感应电动势为 3.6V 考点：考查法拉第电磁感应定律 点评：难度较小，对于转动的感应电动势，圆心处速度为零，端点出线速度最大，线速度随着半径的增大而逐渐增大 计算题 如图（ a）所示的螺线管的匝数 n=1500，横截面积 S=20cm2，电阻 r=1.5，与螺线管串联的外电阻 R1=10， R2=3.5。若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图（ b）所示的规律变化，方向水平向右。计算 R1上消耗的电功率。 答案： W 试题分析：根据法拉第电磁感应定律，螺线管中产生的感应电动势 E为： （ 2分） 由图像可得磁感应强度的变化率 k= = T/s=4T/s （ 2
22、分） 把 代入 得 E=6V （ 1分） 整个回路中产生产生的感应电流为 =0.4A (2分 ) 根据电功率的公式 W (2分 ) 考点：考查法拉第电磁感应的定律的应用 点评：难度中等，对于电磁感应与图像的结合问题，首先应根据图像判断磁感应强度的变化，利用公式求得感应电动势，转化为恒定电流问题求解 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨 cd和 ef，水平放置且相距 L，在其左端各固定一个半径为 r的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，两金属杆质量均为 m，电阻均为 R，其余电阻不计。整个装置放在磁感应强
23、度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒 力 F= mg 拉细杆 a，达到匀速运动时，杆 b 恰好静止在圆环上某处，试求： （ 1）杆 a做匀速运动时，回路中的感应电流 I； （ 2）杆 a做匀速运动时的速度 v； （ 3）杆 b静止的位置距圆环最低点的高度 h。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析： 匀速时，拉力与安培力平衡， F=BIL 得： (3分 ) 金属棒 a切割磁感线，产生的电动势 E=BLv 回路电流 联立得： (3分 ) 平衡时，棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为 ， 得： =60 (3分 ) 考点：考查电磁感应与力学结合 点评：难度中等，明 确导体棒匀
24、速运动时拉力与安培力平衡，结合受力平衡问题求解 在以坐标原点 O 为圆心、半径为 r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图 17所示。 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿 -x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿 +y方向飞出。 （ 1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷 q/m ； （ 2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为 ，该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改 变了 60角，求磁感应强度 多大？此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少？ 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）（ 3分）由粒子的飞行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷。 粒子由 A点射入，由 C点飞出，其速度方向改变了 90，则粒子轨迹半径 1 又 2 则粒子的比荷 3 （ 2）（ 6分）粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变了 60角，故 AD 弧所对圆心角 60，粒子做圆周运动的半径 4 又 5 所以 : 6 粒子在磁场中飞行时间 7 考点：考查带电粒子在磁场中的偏转 点评：难度中等，对于粒子在有界磁场中的运动，巧妙应用几何关系往往使计算变得方便，粒子的运动时间由圆心角决定
