1、- 1 -湖北省沙市中学 2018-2019 学年高二物理上学期第五次双周考试题一、选择题。 （本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。18 题为单选; 912 为多选，全部选对 的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分。 ）1 一段长为 0.2m，通过 2.5A 电流的直导线，关于在磁感应强度 B 的匀强磁场中所受的安培力F 的情况，下列说法正确的是A如果 B=2T，F 一定是 1N B如果 F=0，B 一定为零C如果 B=4T，F 有可能是 1N D如果 F 有最大值 ，通电导线一定与磁场平行2如图所示，一弓型线圈通一逆时针的电流，在其圆心处垂直弓面放一通电直导
2、线，当直导线的电流垂直于纸面向里时，线圈将Aa 端向纸内，b 端向纸外转动，且靠近导线Ba 端向纸内，b 端向纸外转动，且离开导线Ca 端向纸外，b 端向纸内转动，且靠近导线Da 端向纸外，b 端向纸内转动，且离开导线3如图 16-11 所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有 a、 b 两个电子从同一处沿垂直磁感线方 向开始运动， a 的初速度为 v， b 的初速度为 2 v则A a 先回到出发点 B b 先回到出发点 C a、 b 同时回到出发点 D不能确定 4如图所示，在半径为 R 的圆形区域内充 满磁感应强度为 B 的匀强磁场，MN 是一竖直放置的 的感光板，从圆形磁场的最高点 P 垂直于
3、磁场射入大量的带正电的粒子，电量为 q，质量为m，速度为 v，不考虑粒子间的相互作用和重力，对这些粒子的运动，正确的说法是A对着圆心入射的粒子，出射后均能垂直打在 MN 上B对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心abINMBO P图 16-11a bv2vB- 2 -C对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中运动的时间越长D速度为 的粒子出射后均能垂直打在 MN 上mqBRv/5如图所示是质谱仪工作原理的示意图，带电粒子 a、b 经电压 U 加速（在 A 点初速度为零）后，进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中做匀速圆周运动，最后分别打在感光板 S 上的x1、x 2处，图中半圆形的虚线
4、分别表示带电粒子 a、b 所通过的路径，则Aa 的质量一定大于 b 的质量Ba 的电荷量一定大于 b 的电荷量Ca 运动的时间大于 b 运动的时间Da 的比荷（q/ m）大于 b 的比荷6如图所示，一个理想边界为 PQ、MN 的匀强磁场区域，磁场宽度为 d，方向垂直纸面向里，一电子从 O 点沿纸面垂直于 PQ 以速度 v0进入磁场。若电子在磁场中运动的轨道半径为2d，G 是 MN 边界上与 O 正对的一点，下列判断正确的是A电子将向右边偏转B电子将打在 MN 上的点距 G 的距离为 dC电子将打在 MN 上得点距 G 点得距离为 3D电子在磁场中运动的时间为 0v7如图所示，两个完全相同且相互
5、绝缘、正交的金属环，可沿轴线 OO 自由转动，现通有图示方向的电流，沿 OO看过去会发现AA 环、B 环均不转动BA、B 环将同时逆时针转动，保持相对静止CA、B 环将同时顺时针转动，保持相对静止DA 环将顺时针转动，B 环将逆时针转动，直到重合8有一个带正电荷为+q，重为 G 的小球，从两竖直的带电平行板上方 h 处自由下落，两板U x1 x2vbS xBaA GQM NP Od 右左AOBO- 3 -间另有匀强磁场，磁感应强度为 B，则带电小球通过电场和磁场区域时，下列说法正确的是A一定做曲线运动B可能做匀速圆周运动C可能做抛物线运动D可能做匀加速直线运动9关于磁现象的电本质，下列说法正确
6、的是A一切磁现象都起源于运动电荷，一切磁作用都是运动电荷之间通过磁场而发生的B除永久磁铁外，一切磁场都是运动电荷或电流产生的C根据安培分子环流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向大致相同时，物体被磁化，两端形成磁极D磁就是电， 电就是磁，有磁必有电，有电必有磁10在如图所示的匀强磁场中和匀强电场共存的区域内（重力不计） ，电子可能沿水平方向向右作直线运动的是11如图所示，一块通电的铜板，板面垂直磁场放在磁场中，板中通有向上的电流，a、b 是铜板的左、右两边缘，则A电势 UaUb B电势 UaUbC电流增大时U ab增大D其它条件不变，将铜板改为 NaCl 溶液时，电势差 Uab不变12
7、如图所示，在一绝缘粗糙且足够长的水平管道内，有一带电小球，质量为 m，电量为+q，B DBEBEEBEBA B C a bIB- 4 -管道半径略大于小球半径。整个管道处于垂直于管道的水平方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为 B。现给带电小球一个水平速度 v0，则在整个运动过程中，带电小球克服摩擦力所做的功可能为A0 B21qmgC D201mv220v二实验题 （本大题共二题，总分 15 分 ）13(6 分)实验室内有一电压表 mV，量程为 150 mV，内阻约为 150 .现要将其改装成量程为 10 mA 的电流表，并进行校准.为此，实验室提供如下器材:干电池 E(电动势为 1.5 V)、
8、电阻箱 R、滑线变阻器 R、电流表 (有 1.5 mA、15 AmA与 150 mA 三个量程)及开关 s.对电表改装时必须知道电压表的内阻.可用图示的电路测量电 压 表 mV 的内阻.在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中的电流表 A 应选用 的量程是_.若合上 K，调节滑线变阻器后测得电压表的读数为 150 mV，电流表A的读数为 1.05 mA，则电压表的内阻 RmV为_(取三位有效数字).14(9 分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材： 干电池 E（电动势约为 1.5V、内电阻大约为 1.0） 电压表 V（015V） 电流表 A（00.6A、内阻0.1
9、） 电流表 G（满偏电流 3mA、内阻 Rg=10） 滑动变阻器 R1（010、10A） 滑动 Bv0I2/AI1/mA0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1.0.1.11.21.31.41.5 - 5 -变阻器 R2（0100、1A） 定值电阻 R3=990 开关、导线若干（1）请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号。（2）上图为某一同学根据他设计的实验，绘出的 I1I2图线（ I1为电流表 G 的示数， I2为电流表 A 的示数） ，由图线可求得被测电池的电动势 E =_V，内电阻 r =_。三计算题（本题共 4 小题，共 47 分。解答时请写出必要的文字
10、说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。） 15 （12 分）如图所示，真空中有以 O为圆心， r 为半径的圆柱形匀强磁场区域，圆的最下端与x 轴相切于坐标原点 O，圆的右端与平行于 y 轴的虚线 MN 相切，磁感应强度为 B，方向垂直于纸面向外，在虚线的右侧 x 轴的上方足够大的范围内，有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场，现 从坐标原点 O 向纸面不同的方向发射速率相同的质子，质子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径也为 r，已知质子的电荷量为 e，质量为 m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力。求（1）质子进
11、入磁场时的速度大小（2）沿 y 轴正反向射入磁场的质子到达 x轴所需要的时间16 （12 分）有一方向如图的匀强电场和匀强磁场共存的场区，宽度 d8 cm，一带电粒子沿垂直电力线和磁感线方向射入场区后，恰可做直线运动，若撤去磁场，带电粒子穿过场区时向下侧移了 3.2 cm若撤去电场，求带电粒子穿过场区时的侧移（侧移是指垂直初速度方 EyxOOMN- 6 -向的分位移） 17 （12 分）有一个环形磁场的内半径为 R1= m，外半径为 m，磁感应强度为332RB=0.5T，从圆心出发的粒子的比荷为 q/m=4107C/kg，不计粒子的重力和相互之间的作用力（1）粒子不能穿越磁场外边界的最大速率
12、vm多少？（2 ）若粒子以第一问的最大速率 vm从圆心出发，在图中画出粒子的运动轨迹，并求粒子从出发到第一次回到出发点的时间18 （11 分）如图甲所示，建立 Oxy 坐标系，两平行极板 P、Q 垂直于 y 轴且关于 x 轴对称，极板长度和板间距均为 l，第一四象限有磁场，磁感应强度为 B，方向垂直于 Oxy 平面向里。位于极板左侧的粒子源沿 x 轴间右连接发射质量为 m、电量为+ q、速度相同、重力不计的带BR2 R1BE8cm- 7 -电粒子在 03t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响） 。已知 t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在 t0时刻经极板边缘射入磁场。上述 m
13、、 q、 l、 t0、 B 为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）（1）求电压 U0的大小。（2）求 时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。t（3）何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。 0v图甲 图乙- 8 -第五次双周练物理试卷答案13 答案:1.5 mA 143 解析:电压表满偏电流约为:150 mV/150 =1.0 mA，所以选用 1.5 mA 的量程.电压表内阻为:150 mV/1.05 mA=143 .14.电路图如右图所示（3 分） （有任何错误不得分） (2)1.47（3分） （1.461.48 均给 3 分） 0.83(3 分)
14、 (0.810.85 均给 3 分)15.解：（1）洛伦兹力提供向心力 得rmveB2eBr（2）粒子在磁场中转过 1/4 圆弧后水平射出，则在磁场中的时间 eBmTtB241在电场中平抛 eErt2 t=tB+tE= +m16.4cm 17.解：（1）粒子的最大半径 r， rvmBq2粒子不从外边界射出 )(221R解得 r=1.0m，v m=2107m/s（2）粒子在磁场中旋转的圆心角为 4/3所用时间 )(109.23471svrtm题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案 C A C D D D D A AC BC BC ACDBR2R1SAGR3R1E- 9 -
15、粒子在小圆 R1内运动的时间 )(1073.271svRtm所以 t=t1+t2=3.8210-718.解：（1） 0t时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动， 0t时刻刚好从极板边缘射出，在 y 轴负方向偏移的距离为 12l，则有 0UEl， qma20lat联立以上三式，解得两极板间偏转电压为20mlUqt。（2） 01t时刻进入两极板的带电粒子，前 01时间在电场中偏转，后 012t时间两极板没有电场，带电粒子做匀速直线运动。带电粒子沿 x 轴方向的分速度大小为 0lvt带电粒子离开电场时沿 y 轴负 方向的分速度大小为 012yvatA带电粒子离开电场时的速度大小为 2xv设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为 R，则有2vBqmR联立式解得 052mlRqBt。（3） 02t时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短。带电粒子离开磁场时沿 y 轴正方向的分速度为 0yvat，设带电粒子离开电场时速度方向与 y 轴正方向的夹角为 ，则 0tanyv，联立式解得 4，带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示，圆弧所对的圆心角为2，所求最短时间为 min1tT,带电粒子在磁场中运动的周期为 2mTBq，联立以上两式解得 min2tBq。
