1、2012-2013学年吉林省吉林一中高二 4月月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒子沿中轴线射入（若不计重力影响），粒子将在管中（ ） A做圆周运动 B沿轴线来回运动 C做匀加速直线运动 D做匀速直线运动 答案： D 试题分析：由于长通电螺线管中产生的磁场方向平行于螺线管的中心轴线，与电子的运动方向平行，则电子在磁场中不受洛伦兹力，电子重力又不计，则电子做匀速直线运动 故选 D 考点：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；安培力 点评：本题关键是了解通电螺线管磁场方向特点当带电粒子与磁场方向平行时不受洛伦兹力 通电直导线 A与圆形通电导线环 B固定放置在同一
2、水平面上，通有如图所示的电流时，通电直导线 A受到方向为 的安培力作用 .当 A、 B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线 A所受到的安培力方向为 答案：水平向右 水平向右 试题分析：首先由安培定则可知，环形电流 B产生的磁场在直导线 A处的方向为垂直纸面向里，再根据左手定则可知，通电直导线 A受到的安培力水平向右 .同理可知， A、 B中电流方向同时改变时， A受到的安培力水平仍向右 考点：左手定则的应用 点评：学会区分左手定则与右手定则，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感应电流的方向 关于磁场中某点的磁感应强度，下列说法正确的是 ( ) A由 B 可知， B与 F成正比，与
3、 IL的乘积成反比 B B的大小与 IL的乘积无关，由磁场本身决定 C长通电螺线管周围的磁场是匀强磁场 D B的方向与通电导线的受力方向相同 答案： B 试题分析：磁场的磁感应强度取决于磁体本身， A错误； B正确；而长通电螺线管内部的磁场才是匀强磁场， C 错误；磁感应强度的方向与磁场的方向相同，故与通电导线受力的方向垂直 D错误； 故选 B 考点：磁感应强度 点评：磁感应强度的定义式是属于比值定义法，且通电导线垂直放在磁场中即 B与 F、 I、 L均没有关系，它是由磁场的本身决定 传感器是把非电学量 (如温度、速度、压力等 )的变化转换为电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用
4、如图是一种测量液面高度 h的电容式传感器的示意图从电容 C大小的变化就能反映液面的升降情况关于两者关系的说法中正确的是 ( ) A C增大表示 h减小 B C减小表示 h增大 C C减小表示 h减小 D C的变化与 h变化无直接关系 答案： C 试题分析：电源接通时，电容器的电压一定，若电容 C减小时，金属棒与导电液的正对面积减小，所以 h减小 故选 C 考点：本题是电容器动态变化分析问题， 点评：根据电容的定义公式 电容的决定因素进行综合分析 关于同一电场的电场线，下列表述正确的是 （ ） A电场线是客观存在的 B电场线越密，电场强度越小 C沿着电场线方向，电势越来越低 D电荷在沿电场线方向
5、移动时，电势能减小 答案： C 试题分析：】电场是客观存在的，而电场线是假想的， A错；电场线越密的地方电场越大 B错；沿着电场线的方向电势逐渐降低 ,C对；负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功电势能增加 D错。 故选 C 考点：考查了电场线的性质 点评：电场线越密的地方电场越大，沿着电场线的方向电势逐渐降低，负电荷受到的电场力方向和电场方向相反， 下列各图中，用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是（ ）答案： D 试题分析：通电直导线的磁感线是由导线为中心的一系列同心圆，且导线与各圆一定是相互垂直的，故正确的画法只有 D； 故选 D 考点：通电直导线和通电线圈周围
6、磁场的方向 点评：在电磁学中应注意空间想象能力的培养，要学会由立体图画出平面图，只有这样才能顺利求解一些电磁场中的力学问题 如图所示，在两根平行长直导线 M、 N 中通过同方向，同强度电流线框ABCD和两导线在同一平面内，线框沿与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动在移动过程中线框中感应电流方向是： A沿 ABCDA不变 B沿 ACBDA不变 C由 ABCDA变成 ADCBA D由 ADCBA变成 ABCDA 答案： B 试题分析：当导线框位于中线 OO右侧运动 时，磁场向外，磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针 ACDBA 当导线框经过中线 OO，磁场方向先向外，后向里
7、，磁通量先减小，后增加，根据楞次定律，可知感应电流方向为逆时针 ACDBA 当导线框位于中线 OO左侧运动时，磁场向里，磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针 ACBDA 故选 B 考点：本题考查运用楞次定律判断感应电流方向的能力， 点评：难点在于分析导线框经过中线时磁场方向和磁通量的变化情况 在如图所示的电路中，开关 S是闭合的，现在让电容器 A、 B极板的正对面积减小，则下列说法 正确的是（ ） A.电容器的电容将增大，带电荷量增加 B.电容器的电容将减小，带电荷量增加 C.电容器的电容将不变，带电荷量也不变 D.电容器的电容将减小，带电荷量不变 答案： D 试题分析：由 C=
8、 知 C减小，两极间电压不变，但由于二极管的单向导电性，反向电阻很大，故带电荷量不变 .故 D正确； 考点：考查了电容器的动态分析 点评：做此类型题目需要根据 C= 判断电容的变化，根据 判断电压电荷量的变化 有一横截面积为 S的铜导线，流经其中的电流强度为 I，设每单位体积的导线有 n个自由电子，电子的电量为 q，此时电子的定向移动速度为 v，在 t时间内，通过导线横截面积的自由电子数目可表示为（ ） A Iq /t B nvSt C nvt D It/Sq 答案： B 试题分析：在 时间内，以速度 v移动的电子在铜导线中经过的长度为 ，由于铜导线的横截面积为 S，则在 时间内，电子经过的导
9、线体积为 又由于单位体积的导线有 n个自由电子，在 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ，故 B正确 C错误；由于流经导线的电流为 I，则在时间内，流经导线的电荷量为 ，而电子的电荷量为 q，则 时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ，故 AD错误； 考点：电流、电压概念 点评：本题计算自由电子的个数，要注意从不同的角度来分析问题，一是从微观运动的角度，二是从电流强度的角度 下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系说法中正确的是 A带电粒子在电场中运动，如只受电场力作用，其加速度方向一定与电场线方向相同 B带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合 C带电粒子只受电场力
10、作用，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合 D带电粒子在电场中运动轨迹可能与电场线重合 答案： D 试题分析：电荷的运动轨迹和电场线是完全不同的两个概念，在分析有关问题时，既要明确二者的本质区别，还要搞清二者重合的条件电场线方向表示场强方向，它决定电荷所受电场力方向，从而决定加速度方向，正电荷加速度方向与电场线的切线方向相同，负电荷则相反，故 A错带电粒子的运动轨迹应由粒子在电场中运动的初速度和受力情况来决定，而该带电粒子所在运动空间的电场的电场线可能是直线也有可能是曲线，带电粒子在电场力作用下只有满足：（ 1）电场线是直线；（ 2）粒子的初速度为零或初速度方向与电场线在一条直线上时，其
11、运动轨迹才与电场线重合故 B、 C错而 D选项正确 考点：电场线；电场强度 点评：电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止；正电荷在某点受到的电场力方向即为该点的电场强度方向，而电场线某点的切线方向为该点的电场强度方向因此可根据电场力与带电粒子的运动来确定运动轨迹与电场线的关系 如图所示，在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道，水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点 M滑下到最右 端，则下列说法中正确的是 ( ) A滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大 B滑块从 M点到最低点的加速度比磁场不存在时小 C滑块经过最低点时对轨道
12、的压力比磁场不存在时小 D滑块从 M点到最低点所用时间与磁场不存在时相等 答案： D 试题分析：由于洛伦兹力不做功，故与磁场不存在时相比，滑块经过最低点时的速度不变，选项 A错误；由 ，与磁场不存在时相比，滑块经过最低点时的加速度不变，选项 B错误；由左手定则，滑块经最低点时受的洛伦兹力向下，而滑块所受的向心力不变，故滑块经最低点时对轨道的压力比磁场不存在时大，因此选项 C错误；由于洛伦兹力始终与运动方向垂直，在任意一点，滑块经过时的速度均不变，选项 D正确 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；向心力；动能定理的应用 点评：带电粒子在磁场中的运动中应明确洛仑兹力总是由物体的运动方向相互垂直，故洛
13、仑兹力永不做功； 实验题 某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于 O 点， O 点固定 一个可测量丝线偏离竖直方向角度 的量角器， M、 N 是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板 (加上电压后其内部电场可看作匀强电场 )另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成： (1)用天平测出小球的质量 m，按如图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出 M、N 板之间的距离 d，使小球带上一定的电量 (2)连接电路 (请在图中的虚线框中画出实验所用的电路
14、图，电源、开关已经画出 ) (3)闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电 压表的示数和丝线的偏转角度 . (4)以电压 U为纵坐标，以 _为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率 k. (5)小球的带电量 q _.(用 m、 d、 k等物理量表示 ) 答案： （ 2） （ 4） tan为横坐标（ 5） 试题分析： (2)如图 12(a) (4)电小球的受力如图（ b），根据平衡条件有 ，又有 ， 联立解得， ，所以应以 tan为横坐标 (5) 由上可知 ，则小球的带电量为 考点：电容器的动态分析；闭合电路的欧姆定律 点评：其联系的纽带是电场力，既与力学知识有联系，又与电场知识有联
15、系 填空题 如图所示，放在蹄形磁铁两极间的导体棒 ab，当通有由 b向 a的电流时，受到的安培力方向向右，则磁铁的上端是 极；如果磁铁上端是 S极，导体棒中的电流方向由 a向 b，则导体棒受到的安培力方向为 (选填 “向左 ”、 “向右 ”)答案： N 向右 试题分析：根据左手定则可得当通有由 b向 a的电流时，受到的安培力方向向右，则磁铁的上端是 N 极，如果磁铁上端是 S极，导体棒中的电流方向由 a向b，根据左手定则可得安培力方向为向右 考点：左手定则的应用 点评：伸开右手，让磁场垂直穿过手心，四指指向电流方向，拇指指向即为安培力方向； 如图，带电量为 q的点电荷与均匀带电薄板相距为 2d
16、，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心若图中 a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中 b点处产生的电场强度大小为 _，方向 _ (静电力恒量为 k) 答案： ，水平向左 (或垂直薄板向左 ) 试题分析： q在 a点形成的电场强度的大小为 ，方向向左；因 a点场强为零，故薄板在 a点的场强方向向右，大小也为 ，由对称性可知，薄板在 b点的场强也为 ，方向向左； 考点：电场的叠加；电场强度；点电荷的场强 点评：题目中要求的是薄板形成的场强，看似无法解决； 但注意 a点的场强是由薄板及点电荷的电场叠加而成，故可求得薄板在 a点的电场强度，而薄板两端的电场是对称的，故由对称性可解 一兴趣实
17、验小组进行用感应起电机给电容器充电的研究性学习实验，实验时将电容器两极板和一个静电计相连，然后给电容器充电，充电时间越长，发现静电计指针偏角越大，这说明电容器带电量越大时，它两极板间的电势差就越 。为了定量地研究电容器所带电量和两极电势差之间的关系，该小组用一个能够给电路提供 5mA 稳恒 电流的电源给一个电容器充电，用秒表记录充电时间，充电后用伏特表测电容器两极间的电势差，测出实验数据如下表，由此可知实验中所用电容器的电容为 F答案：大； 5.0103 试题分析：根据公式 可得电容 不变，电荷量增大，电势差变大，根据， 可得 ，带入数据可得 考点：考查了对电容的理解 点评：一个电容器的电容是
18、确定的，不会随着电压，电荷量的变化而变化 长为 L的水平通电直导线放在倾角为 的光滑的斜面上，并处在磁感应强度为 B的匀强磁场中，若磁场方向竖直向上，则电流为 I1时导线平衡，若磁场方向垂直于斜面向上 ，则电流为 I2时导线平衡，那么样 I1： I2= 答案： 试题分析：若磁场方向竖直向上，则安培力水平方向由平衡条件可得： 若磁场方向垂直于斜面向上，则安培力沿斜面向上由平衡条件可得：则 考点：安培力；共点力平衡的条件及其应用 点评：学会区分左手定则与右手定则，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感应电流的方向 真空中，有两个带同种电荷的点电荷 A、 B A带电荷 910-10C， B带电荷是
19、A的 4倍 A、 B相距 12cm，现引入点电荷 C，使 A、 B、 C三个点电荷都处于静止状态，则 C的位置为 _， C的电荷为 _ 答案： AB连线上距 A4cm处， -410-10C 试题分析：由于 AB都是正电荷， C必定要带负电，并且在 AB电荷之间，由于A的电荷量较小，所以 C离 A电荷较近，设 C与 A的距离为 x，则 C与 B的距离为（ 12-x），要使 C平衡，则要 A对 C的库仑力 与 B对 C的库仑力大小相等， 所以有 ， 同时电荷 AB也要处于受力平衡状态，对于 A有 ，联立解得考点：库仑定律 点评：三个电荷都处于受力平衡状态，根据库仑定律的公式直接列方程求解即可，比较简单 计算题 一匀磁场，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。求磁场的磁感强度 B的大小和 xy平面上磁场区域的半径 R。答案： 试题分析：答 由图中几何关系得 L=3r 图中 OA的长度即圆形磁场区的半径 R，由图中几何关系可得 考点：考查了带电粒子在磁场中的运动 点评：做此类型的 题目一般步骤为，画轨迹，定圆心，根据几何知识分析解题
