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1、广东省阳江市阳东县广雅学校2015 2016 学年度高二上学期段考物 理试卷 五 一 单项选择题 本题共8 个小题 每小题4 分 共 32 分 1 一个质子穿过某一空间而未发生偏转 下列说法中错误的是 A 可能存在电场和磁场 它们的方向与质子运动方向相同 B 此空间可能有磁场 方向与质子运动速度的方向平行 C 此空间可能只有磁场 方向与质子运动速度的方向垂直 D 此空间可能有正交的电场和磁场 它们的方向均与质子速度的方向垂直 2 两个绝缘导体环AA BB 大小相同 环面垂直 环中通有相同大小的恒定电流 如图所 示 则圆心O处磁感应强度的方向为 AA 面水平 BB 面垂直纸面 A 指向左上方B
2、指向右下方C 竖直向上 D 水平向右 3 关于磁感应强度B 下列说法中正确的是 A 磁场中某点B的大小 跟放在该点的试探电流元的情况有关 B 磁场中某点B的方向 跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致 C 在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时 该点B值大小为零 D 在磁场中磁感线越密集的地方 B值越大 4 关于带电粒子在匀强磁场中运动 不考虑其他场力 重力 作用 下列说法正确的是 A 可能做匀速直线运动B 可能做匀变速直线运动 C 可能做匀变速曲线运动 D 只能做匀速圆周运动 5 如图所示 一个带负电的油滴以水平向右的速度v 进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场 B后 保持原速度做匀速直线运动
3、如果使匀强磁场发生变化 则下列判断中正确的是 A 磁场 B减小 油滴动能增加 B 磁场 B增大 油滴机械能不变 C 使磁场方向反向 油滴动能减小 D 使磁场方向反向后再减小 油滴重力势能减小 6 如图 空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场 一个带电粒子以某一初速 度由 A点进入这个区域沿直线运动 从C点离开区域 如果这个区域只有电场 则粒子从B 点离开场区 如果这个区域只有磁场 则粒子从D点离开场区 设粒子在上述三种情况下 从 A到 B点 A到 C点和 A到 D点所用的时间分别是t1 t2和 t3 比较 t1 t2和 t3的大小 则 有 粒子重力忽略不计 A t1 t2 t3B t
4、2 t1 t3C t1 t2 t3D t1 t3 t2 7 如图所示 a b 是一对平行金属板 分别接到直流电源两极上 右边有一挡板 正中间开 有一小孔d 在较大空间范围内存在着匀强磁场 磁感应强度大小为B 方向垂直纸面向里 在 a b 两板间还存在着匀强电场E 从两板左侧中点c 处射入一束正离子 不计重力 这些 正离子都沿直线运动到右侧 从d 孔射出后分成3 束 则下列判断正确的是 A 这三束正离子的速度一定不相同 B 这三束正离子的质量一定不相同 C 这三束正离子的电荷量一定不相同 D 这三束正离子的比荷一定不相同 8 如图所示 两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放置在匀强电场和匀强磁场中
5、轨道两端 在同一高度上 轨道是光滑的 两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释 放 M N为轨道的最低点 则下列说法正确的是 A 两小球到达轨道最低点的速度vM vN B 两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FM FN C 小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间 D 在磁场中小球能到达轨道的另一端 在电场中小球不能到达轨道的另一端 二 双项选择题 本题共2 个小题 每小题6 分 共 12 分 9 1930 年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器 其原理如图所示 这台加速器由两个铜质 D形盒 D1 D2构成 其间留有空隙 下列说法正确的是 A 离子由加速器的中心附近进入
6、加速器 B 离子由加速器的边缘进入加速器 C 离子从磁场中获得能量 D 离子从电场中获得能量 10 如图所示为一个质量为m 带电荷量为 q 的圆环 可在水平放置的足够长的粗糙细杆上 滑动 细杆于磁感应强度为B的匀强磁场中 现给圆环向左的初速度v0 在以后的运动过程 中 圆环运动的速度 时间图象可能是中的 A B C D 三 填空题 本题共2 个小题 满分14 分 11 一个电子 电荷量为e 质量为m 以速率v 从 x 轴上某点垂直x 轴进入上方匀强磁场区 域 如图所示 已知上方磁感应强度为B 且大小为下方匀强磁场磁感应强度的2 倍 将从开 始到再一次由x 轴进入上方磁场作为一个周期 那么 电子
7、运动一个周期所用的时间 是 电子运动一个周期的平均速度大小为 12 如图所示 正方形容器处在匀强磁场中 一束电子从a 孔沿 a b方向垂直射入容器内的 匀强磁场中 结果一部分电子从小孔c 竖直射出 一部分电子从小孔d 水平射出 则从c d 两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tc td 在容器中运动的加速度大小 之比 ac ad 四 计算题 本题共4 个小题 满分40 分 13 如图所示 在倾角为37 的光滑斜面上有一根长为0 4m 质量为6 10 2 kg 的通电直导 线 电流大小I 1A 方向垂直于纸面向外 导线用平行于斜面的轻绳拴住不动 整个装置放 在磁感应强度每秒增加0 4T 方向竖直
8、向上的磁场中 设t 0 时 B 0 求几秒后斜面对导线 的支持力为零 g 取 10m s 2 14 电子质量为m 电荷量为q 以速度v0与 x 轴成 角射入磁感应强度为B的匀强磁场中 最后落在x 轴上的 P点 如图所示 求 1 OP的长度 电子从由O点射入到落在P点所需的时间t 15 如图所示 有界匀强磁场的磁感应强度B 2 10 3T 磁场右边是宽度 L 0 2m 场强 E 40V m 方向向左的匀强电场 一带电粒子电荷量q 3 2 10 19C 质量 m 6 4 10 27kg 以 v 4 10 4m s 的速度沿 OO 垂直射入磁场 在磁场中偏转后进入右侧的电场 最后从电场右边 界射出
9、求 1 大致画出带电粒子的运动轨迹 画在答题纸上给出的图中 带电粒子在磁场中运动的轨道半径 3 带电粒子飞出电场时的动能EK 16 质量为m 电荷量为q 的带负电粒子自静止开始 经M N板间的电场加速后 从A点垂 直于磁场边界射入宽度为d 的匀强磁场中 该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离 为 L 如图所示 已知M N两板间的电压为U 粒子的重力不计 1 正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图 用直尺和圆规规范作图 求匀强磁场的磁感应强度B 广东省阳江市阳东县广雅学校2015 2016 学年度高二上学期段考物理试卷 五 参考答案与试题解析 一 单项选择题 本题共8 个小题 每小题
10、4 分 共 32 分 1 一个质子穿过某一空间而未发生偏转 下列说法中错误的是 A 可能存在电场和磁场 它们的方向与质子运动方向相同 B 此空间可能有磁场 方向与质子运动速度的方向平行 C 此空间可能只有磁场 方向与质子运动速度的方向垂直 D 此空间可能有正交的电场和磁场 它们的方向均与质子速度的方向垂直 考点 带电粒子在混合场中的运动 专题 带电粒子在复合场中的运动专题 分析 通过对电子的运动分析可知 电子在该区域可能不受力的作用 有两种情况 一是 电场和磁场都不存在 二是只存在磁场 但是质子的初速度方向与磁场的方向在同一条直线 上 可能只受电场力作用 质子的初速度与电场力的方向在通一条直线
11、上 可能既受电场力 又受洛伦兹力作用 但是二力为一对平衡力 解答 解 A 可能存在电场和磁场 它们的方向与质子运动方向相同 质子不受洛伦兹力 电场力的方向与运动的方向相同或相反 质子不会偏转 故A正确 B 若空间存在磁场 电子的速度方向与磁场平行时 不受洛伦兹力 质子不发生偏转 故B 正确 C 此空间可能只有磁场 方向与质子运动速度的方向垂直 质子一定会发生偏转 故 C错误 D 此空间可能有正交的电场和磁场 它们的方向均与质子速度的方向垂直 洛伦兹力和电场 力大小相等方向相反 不会偏转 故D正确 本题选择错误的 故选 C 点评 本题关键要掌握质子的速度与磁场平行时不受洛伦兹力 带电粒子在匀强电
12、场和匀 强磁场的复合场中运动时 电场力与洛伦兹力可能平衡 这是速度选择器的原理 2 两个绝缘导体环AA BB 大小相同 环面垂直 环中通有相同大小的恒定电流 如图所 示 则圆心O处磁感应强度的方向为 AA 面水平 BB 面垂直纸面 A 指向左上方B 指向右下方C 竖直向上 D 水平向右 考点 磁感应强度 分析 圆心O处磁感应强度是由两个导体环产生的磁场的叠加 根据安培定则分别判断两 个环在 O处产生的磁场方向 再按平行四边形定则合成 解答 解 根据安培定则可知 导体环 AA 在 O处产生的磁场方向为竖直向上 导体环 BB 在 O处产生的磁场方向为水平向左 按平行四边形定则可知 O处磁感应强度的
13、方向为指向左 上方 故选 A 点评 本题安培定则的应用能力 对于安培定则掌握两点 一是何时用 二是怎样用 3 关于磁感应强度B 下列说法中正确的是 A 磁场中某点B的大小 跟放在该点的试探电流元的情况有关 B 磁场中某点B的方向 跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致 C 在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时 该点B值大小为零 D 在磁场中磁感线越密集的地方 B值越大 考点 磁感应强度 分析 磁感应强度是描述磁场强弱的物理量 通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与 电流元的比值来定义磁感应强度 比值与磁场力及电流元均无关 电流元所受磁场力是由左 手定则来确定 并根据磁感线的疏密来表示磁场的强弱
14、 解答 解 AB 由安培力公式F BIL 得 B 可知 磁场中某点B的大小 跟放在该 点的试探电流元的情况及安培力大小无关 故AB错误 C 当通电导线与磁场平行放置时 没有安培力 但不能肯定此处没有磁感应强度 故 C错误 D 磁场中磁感线越密集的地方 磁感应强度越大 故D正确 故选 D 点评 磁感应强度是通过比值定义得来 例如电场强度也是这种定义 电场强度与电场力 及电荷量均没有关系 再如密度也是 密度与物体的质量及体积均无关 同时电流元放入磁 场中不一定有磁场力 还受放置的角度有关 4 关于带电粒子在匀强磁场中运动 不考虑其他场力 重力 作用 下列说法正确的是 A 可能做匀速直线运动B 可能
15、做匀变速直线运动 C 可能做匀变速曲线运动 D 只能做匀速圆周运动 考点 带电粒子在匀强磁场中的运动 专题 带电粒子在复合场中的运动专题 分析 当粒子垂直磁场方向进入匀强磁场 做匀速圆周运动 当粒子平行于磁场进入匀强 磁场 粒子做匀速直线运动 解答 解 A 带电粒子在匀强磁场中运动时所受的洛伦兹力跟速度方向与磁场方向的夹角 有关 当速度方向与磁场方向平行时 它不受洛伦兹力作用 又不受其他力作用 这时它将 做匀速直线运动 故A确 B 因洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直 改变速度方向 因而同时也改变洛伦兹力的方向 故洛伦兹力是变力 粒子不可能做匀变速运动 故BC错误 D 只有当速度方向与磁场方向垂
16、直时 带电粒子才做匀速圆周运动 如果速度方向与磁场不 垂直 则粒子不做匀速圆周运动 故D错误 故选 A 点评 解决本题的关键知道带电粒子的速度方向与磁场方向平行时 不受洛伦兹力 带电 粒子受洛伦兹力时 洛伦兹力方向与速度方向垂直 5 如图所示 一个带负电的油滴以水平向右的速度v 进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场 B后 保持原速度做匀速直线运动 如果使匀强磁场发生变化 则下列判断中正确的是 A 磁场 B减小 油滴动能增加 B 磁场 B增大 油滴机械能不变 C 使磁场方向反向 油滴动能减小 D 使磁场方向反向后再减小 油滴重力势能减小 考点 带电粒子在混合场中的运动 专题 带电粒子在复合场中的运动专题 分析 根据洛伦兹力与重力平衡 做匀速直线运动 当磁场的变化 导致洛伦兹力变化 从而确定重力做功与否 进而判定动能 重力势能 及机械能的变化情况 解答 解 A 带负电的油滴在匀强磁场B中做匀速直线运动 受坚直向下的重力和竖直向 上的洛伦兹力而平衡 当B减小时 由F qvB可知洛伦兹力减小 重力大于洛伦兹力 重力 做正功 故油滴动能增加 但油滴机械能不变 故A正确 B正确 C 磁场反向 洛伦兹
