1、2012-2013学年甘肃省武威第五中学高二 11月月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 由磁感应强度的定义式 B=F/IL可知（ ） A若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零 B通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零 C同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的 D磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关 答案： A 试题分析：磁感应强度是磁场本身的性质，与放不放导线没有关系，公式B=F/IL只是一个定义式，不是决定式， B错； A对；安培力的大小与 B、 I夹角有关， C错；同理 D对； 考点：考查对公式 B=F/IL的理解
2、点评：本题难度较小，明确点磁感应强度是磁场本身的性质，公式 B=F/IL只是一个定义式、计算时，安培力的大小除了与 B、 I、 L的数值有关以外还与 B、 I的夹角有关 带电粒子（不计重力）以初速度 V0从 a点进入匀强磁场，如图 8。运动中经过 b点， oa=ob。若撤去磁场加一个与 y轴平行的匀强电场，仍以 V0从 a点进入电场，粒子仍能通过 b点，那么电场强度 E与磁感强度 B之比 E/B为：（ ） A V0 B 1 C 2V0 D答案： C 试题分析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则由洛仑兹力提供向心力可知 加上电场后，粒子进入电场做的是类平抛运动，由水平和竖直分运动特点，有 ， C
3、对； 考点：考查带电粒子在磁场和电场中的运动 点评：本题难度中等，关键是弄清楚粒子在电场和磁场中的运动性质，找到两个运动的相同点，代入公式推导 如图 7 所示，通电直导线 ab 位于两平行导线横截面 MN 的连线的中垂线上，当平行导线通以同向等值电流时，以下说法中正确的是（ ） A ab顺时针旋转 B ab逆时针旋转 C a端向外， b端向里旋转 D a端向里 ， b端向外旋转 答案： C 试题分析：首先分析出两个平行电流在直线电流 ab处产生的磁场情况，如图所示，两电流产生的、在直线电流 ab上部分的磁感线方向都是从左向右，则 ab上部分电流受到的安培力方向垂直纸面向外； ab下部分处的磁感
4、线方向都是从右向左，故 ab下部分电流受到的安培力方向垂直纸面向里 .所以，导线的 a端向外转动，导线的 b端向里转动 . 考点：考查磁场方向和左手定则的掌握情况 点评：本题难度中等，关键是能够画出 a、 b两部分磁场方向，合磁场方向，并能想到用微元法把通电电流分为上下两部分，再由左手定则判断上下两部分所受安培力方向 一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图所示 .此时小磁针的 S极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是 ( ) A向右飞行的正离子束 B向左飞行的正离子束 C向右飞行的负离子束 D向左飞行的负离子束 答案： AD 试题分析：小磁针静止时 N 极所指方向为改点的磁
5、场方向，所以 N 极向外偏转，说明该点磁场方向垂直纸面向外，由右手螺旋定则可知电流方向水平向右，为向右飞行的正离子 束或向左飞行的负离子束， AD正确 考点：考查磁场方向和右手螺旋定则的使用 点评：本题难度较小，明确小磁针 N 极所指方向为该点磁场方向，能灵活应用右手螺旋定则判断问题 MN 板两侧都是磁感强度为 B的匀强磁场，方向如图，带电粒子（不计重力）从 a位置以垂直 B方向的速度 V开始运动，依次通过小孔 b、 c、 d，已知ab = bc = cd，粒子从 a运动到 d的时间为 t，则粒子的荷质比为： A B C D 答案： D 试题分析：不计重力的带电粒子在磁场中均做匀速圆周运动，由
6、于是垂直边界进入磁场，从 a到 d经过了三个半圆周，则有 ，可以求出： ，答案：选择 D 考点：考查带电粒子在磁场中的运动 点评：本题难度中等，根据题干内容判断粒子运动半径之间的关系，由洛仑兹力提供向心力确定半径和周期的公式，结合题意求解 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个 D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两 D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（ ） A增大磁场的磁感应强度 B增大匀强电 场间的加速电压 C减小狭缝间的距离 D减小 D形金属盒的
7、半径 答案： 试题分析：回旋加速器是加速带电粒子的装置，狭缝是电场的正负电极，带电粒子在其中被加速，增大和减小距离没有改变加速粒子的次数故对粒子出射动能都没有影响，改变加速的电压也只会改变加速的次数，只有当粒子的速度增大到一定程度时才会从 D型盒中飞出，此时粒子的偏转半径增大为 D型盒的半径，有 故 A正确 考点：考查对回旋加速器的理解和应用 点评：本题难度中等，要理解回旋加速器内部的加速原理、同步加速的条件，加速次数、加速周期的计算，最大速度的决定 因素和计算方法 利用图所示装置可测磁感应强度 B，矩形线圈宽为 L，共 N 匝，磁场垂直于纸面，当线圈中通以方向如图所示的电流 I时，天平如图示
8、那样平衡。当电流改为反方向时（大小不变），右边再加质量为 m 的砝码后，天平重新平衡，由此可知 （ ） A B的方向垂直纸面向里，且 B =（ m1-m2） g/NLI B B的方向垂直纸面向里，且 B = mg/2NLI C B的方向垂直纸面向外，且 B =（ m1-m2） g/NLI D B的方向垂直纸面向外，且 B = mg/2NLI 答案： 试题分析：当 B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以右边应加砝码，有 mg=2NBIL，所以 B= mg/2NLI故 A错误， B正确当 B的方向垂直
9、纸面向外，开始线圈所受安培力的方向向向上，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向下，相当于右边多了两倍的安培力大小，需要在左边加砝码故 C、 D错误故选 B 考点：考查安培力公式的计算 点评：本题难度中等，关键掌握安培力方向的判定，以及会利用力的平衡去求解问题 在赤道上空，水平放置一 根通以由西向东的电流的直导线，则此导线 ( ) A受到竖直向上的安培力 B受到竖直向下的安培力 C受到由南向北的安培力 D受到由西向东的安培力 答案： 试题分析：地球是一个大磁体，地球表面附近赤道上空地磁场呈水平方向，由南向北，其他地方的磁场方向均不沿水平方向，水平分量南北半球均由南向北，竖直分量，北半球竖直
10、向下，南半球竖直向上。安培力的方向由左手定则判断。地球表面附近赤道上空地磁场呈水平方向，由南向北，电流方向由西向东，由左手定则可判断导线受到的安培力方向竖直向上所以， A选项正确， BCD选项错误 考点：地磁场的特点和左手定则 点评：中等难度，地磁场的南极、北极分别是地理的北极、南极，赤道上空地磁场呈水平方向，北半球竖有直向下分量，南半球竖有直向上分量，所以涉及地磁场问题一定首先搞清楚问题发生的地理位置。熟练应用左手定则 一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示。径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变）从图中
11、情况可以确定（ ） A粒子从 a到 b，带正电 B粒子从 b到 a，带正电 C粒子从 a到 b，带负电 D粒子从 b到 a，带负电 答案： 试题分析：根据粒子在磁场中的偏转半径公式 可得，同一个带电粒子的速度越大，偏转半径越大，速度越小，偏转半径就越小，由于带电粒子沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小，即粒子的速度在减小，所以偏转半径在减小，故粒子是从 b点射入的，根据粒子的运动轨迹和偏转方向可知，粒子是带正电的， C正确 考点：考查带电粒子在匀强磁场中的运动 点评：关键是对公式 的熟练以及会根据粒子的轨迹和速度方向判断粒子的向心力方向，同一个带电粒子的速度越大，偏转半径越大，速度越小，偏转半径
12、就 越小，根据粒子的运动轨迹和偏转方向分析粒子的带电性质 两个电子以大小不同的初速度沿垂直磁场的方向射入同一个匀强磁场中。设 r1、 r2为这两个电子的运动轨道半径， T1、 T2是它们的运动周期，则（ ） A r1 r2， T1T2 B r1r2， T1T2 C r1 r2， T1 T2 D r1r2， T1 T2 答案： D 试题分析：由公式 和 可知，不同速度的电子，半径不同，周期相同。答案：选 D 考点：考查带电粒子在匀强磁场中的运动 点评：本题难度较小，主要是洛仑兹力提供向心力的圆周运动，半径和周期公式的考查 如图 1所示，若一束电子沿 y轴正向移动，则在 z轴上某点 A的磁场方向应
13、是（ ） A沿 x的正向 B沿 x的负向 C沿 z的正向 D沿 z的负向 答案： A 试题分析：电子能够做直线运动，说明竖直方向受力一定平衡，只可能是重力和洛仑兹力平衡，所以可判断洛仑兹力方向竖直向上，由左手定则可知磁场方向沿 x的正向， A对； 考点：考查左手定则的使用 点评：本题难度较小，在使用左手定则判断洛仑兹力方向时，一定要注意四指指向的是正电荷定向移动的方向，与电子定向移动方向相反 一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中，则不受 磁场影响的物理量是 ( ) A速度 B动能 C运动轨迹 D加速度 答案： B 试题分析：洛仑兹力始终与速度方向垂直，永远不做功，但它的作用是改变速度的方向，
14、所以速度方向时刻变化， A错；运动轨迹发生变化， C错；洛仑兹力随着速度的方向变化而变化，所以加速度方向时刻变化， D错；洛仑兹力不做功，由动能定理可知动能不变， B对； 考点：考查对洛仑兹力的理解 点评：本题难度较小，关键是要理解洛仑兹力虽然对粒子不做功，但会改变速度的方向，从而使洛仑兹力、加速度、运动轨迹都发生变化 关于磁感线的一些说法 , 不正确的是 ( ) A磁感线上某点的切线方向 , 就是该点的磁场方向 B磁场中两条磁感线一定不相交 C磁感线分布较密的地方 , 磁感应强度较强 D通电螺线管的磁感线从北极出来 , 终止于南极 , 是一条不闭合的曲线 答案： D 试题分析：磁感线上某点的
15、切线方向 , 就是该点的磁场方向， A对；磁场中两条磁感线一定不相交， B对；磁感线分布的疏密程度表示磁感强度大小， C对；通电螺线管的磁感线从北极出来 , 指向南极 , 在螺线管内部又从南极回到北极，是一条闭合的曲线， D错； 考点：考查磁感线的认识 点评：本题难度较小，要知 道有关磁感线的一些规律和结论 填空题 电子（ e， m）以速度 0与轴成 30角垂直射入磁感强度为 B的匀强磁场中，经一段时间后，打在轴上的 P点，如图 0所示，则 P点到 O 点的距离为，电子由 O 点运动到 P点所用的时间为答案： mv0/eB、 m/3eB 试题分析：画出粒子的运动轨迹，粒子在磁场中的运动半径为
16、，根据几何知识可得 ，粒子轨迹所对的圆心角为 60，所以考点：考查带电粒子在匀强磁场中的运动 点评：本题难度中等，对于粒子在匀强磁场中的运动，首先是画出大概的运动轨迹，先找圆心后求半径，结合几何知识确定圆心角或半径大小，由圆心角求运动时间 如图所示，是等离子体发电机的示意图，磁感应强度为 B，两板间距离为 d，要使输出电压为 U，则等离子的速度 V为 _， a是电源的 _极。答案： U/Bd ,正 试题分析：由左手定则可知正离子所受洛仑兹力竖直向上，所以正离子打在上极板，上极板带上了正电，同理负离子打在下极板，下极板带上了负电， a是电源的正极，随着上下极板电荷量逐渐增大，板间场强逐渐增大，最
17、 后等离子体匀速通过电磁场，所以有 考点：考查带电粒子在复合场中的运动 点评：本题难度较小，明确正负离子的偏转方向即可判断电源的正负极，当电场力与洛仑兹力平衡时，粒子沿着直线做匀速运动 在匀强磁场中，有一段 5cm的导线和磁场垂直当导线通过的电流是 lA 时，受磁场的作用力是 0.1N，那么磁感应强度 B =_T； 答案： 试题分析：由于导线与磁场垂直，所以所受安培力为 F=BIL， B=F/IL=考点：考查安培力的计算 点评：本题难度较小，在用 F=BIL求解问题时要注意 B与 I的方向是否垂直的问题 如图所示，电子射线管（ A为其阴极），放在蹄形磁铁的 N、 S两极间，此时，荧光屏上的电子
18、束运动径迹 _偏转。（填 “向上 ”、 “向下 ”“不 ”）。答案：向下 试题分析：电子射线管飞出的是电子，电子速度方向由 A到 B，磁场方向垂直纸面向里，由左手定则可知洛仑兹力方向竖直向下，电子束运动径迹向下偏转 考点：考查电子射线管、左手定则的应用 点评：本题难度较小，要注意电子射线管飞出的是电子，左手大拇指指向的是电子所受洛仑兹力的方向 计算题 质量为 m，长为 L的导体棒静止于水平轨道上，通过的电流为 I，匀强磁场的磁感应强度 为 B，其方向与轨道平面成 角斜向上方，则 MN 所受的支持力为多少？ _，摩擦力为多少？ 答案： FN mg-BILcos, f = BILsin 试题分析：
19、由左手定则可判断安培力方向斜向上 ,与 B垂直 ,以导体棒为研究对象进行受力分析 ,在竖直方向 ,在水平方向安培力的分力与摩擦力平衡 ,所以摩擦力为 f = BILsin 考点：考查左手定则的应用 点评：本题难度较小 ,关键是根据左手定则判断安培力方向 ,要注意安培力与水平方向的夹角 ,再由受力平衡方法解决 如图所示，质量为 0.1g的小球，带有 510-4C的正 电荷，套在一根与水平成 37o的细长绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为 0.5，杆所在空间有磁感应强度为 0.4T的匀强磁场，小球由静止开始下滑的最大加速度为多少 m/s2 ？ 最大速率为多少？ （ g = 10m/s2） 答案： m
20、/ 试题分析：小球由静止释放时受力如图 8-17所示，在获得速度以后另外还受到垂直杆斜向上的洛伦兹力作用，故小球先做加速度变大的加速运动， 待满足 FN 0。即 f = 0时达最大加速度， am = gsin37o = 6m/s2。 以后弹力反向，小球再做加速度减小的加速运动， 待 =0时速度达最大值， 即 mgsin37o-(Bq -mgcos37o) = 0，得 = 10m/s。 考点：考查洛伦兹力的计算 点评：本题难度中等 ,详细判断小球的受力情况有利于对该模型的掌握 ,注意小球所受支持力方向的变化 ,明确当重力的分力与摩擦力平衡时速度最大 （ 10分）如图，在 T的匀强磁场中， CD是
21、垂直于磁场方向上的同一平面上的两点，相距 d=0.05m，磁场中运动的电子经过 C时，速度方向与 CD成 角，而后又通过 D点， 求： （ 1）在图中标出电子在 C点受磁场力的方向。 （ 2）电子在磁场中运动的速度大小。 （ 3）电子从 C点到 D点经历的时间。 （电子的质量 电量 ）（ 3） t=6.510-9s 答案：（ 1）磁场力方向垂直 v斜向右下（ 2） v=8.0106m/s 试题分析：（ 1）由左手定则判断，电子受磁场力方向垂直 v斜向右下。 （ 2）由几何关系，电子圆运动半径 r=d （ 1） 由洛伦兹力提供向心力，有 evB=mv2/r （ 2） 由两式解得 v=eBr/m，代入数据得 v=8.0106m/s (3) , t=T/6= m/3eB代入数据得 t=6.510-9s 考点：考查带电粒子在磁场中的运动 点评：本题难度 较小 ,分析粒子在匀强磁场中的运动问题时 , 首先是画出大概的运动轨迹，先找圆心后求半径，结合几何知识确定圆心角或半径大小，由圆心角求运动时间
