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高二物理下册三月月考物理试题及参考答案

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2012级第四期三月月考物理试题

一、不定项选择题:(每题4分,共40分。全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.)
1、关于磁场下列说法正确的是(    )
A、发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培
B.很短的通电直导线在磁场某点处所受安培力为零,该点处磁感应强度必为零
C.通电直导线周围的磁场是匀强磁场
D.磁场的方向为小磁针静止时N极所指的方向
2、如图所示,P、Q是两个比荷相同的粒子(不计重力),从A点垂直向上射入磁场,轨迹如图所示,则关于粒子的电性、速度大小及周期,下列说法中正确的是(     )
A、都带负电      B、都带正电
C、vp >vQ        D、TQ<TP
3、如图所示,当条形磁铁突然远离铁环而去时,环中感应电流 
的方向(从右向左看)及环的运动情况是(    )
A、顺时针,向左摆动        B、逆时针,向右摆动
C、顺时针,向右摆动        D、逆时针,向左摆动
4、下列说法中正确的是(     )
A.穿过线圈的磁通量大小与线圈匝数有关
B.只要闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流
C.线圈所在磁场的磁感应强度越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量变化量越大,线圈中产生的感应电动势越大
5、如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,电阻均为2R,定值电阻阻值为R,线圈L自感系数很大,且其电阻可以忽略不计。下列说法正确的是(     )
A、S闭合后瞬间A、B同时亮,且亮度几乎相同
B、S闭合后A先亮B后亮,且A比B亮
C、闭合S一段时间后再断开S,B马上熄灭,A闪一下再逐渐熄灭
D、闭合S一段时间后再断开S,A和B都是逐渐熄灭
6、有两个带电小球质量之比m1:m2=1:2,先后从A点水平射入一个复合场区域。已知匀强电场的电场强度竖直向下,匀强磁场磁感应强度沿水平方向,如图所示。两小球都沿半径为R的圆弧AP运动,垂直打在地面上的P点,则下列说法中正确的是(        )
A、两小球带正电      
B、两小球电量之比q1:q2=1:4
C、两小球在复合场内运动时间之比t1:t2=1:1
D、合力的功为qER-mgR

7、如图所示为一个有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,磁场宽度为2L,距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点.规定:电流沿逆时针方向时的电动势E为正,外力F向右为正.则以下关于线框中的感应电动势E和外力F随时间变化的图象正确的是 (     )
 
8、如图所示,导线PQ沿金属导轨运动使电容器充电,设磁场是匀强磁场,且L2所在回路电阻不变,若使电容器带电量恒定且上板M带正电,则PQ运动情况是(    )
A、匀速运动          B、匀加速向左运动
C、匀加速向右运动    D、变加速向右运动
9、两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,间距为L ,底端接阻值为R 的电阻。将质量为m、电阻为2R的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,如图所示。不计空气阻力。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,至棒第一次到下端最低点的过程中 (     )
A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R 的电流方向为a→b
C.金属棒的速度为v时,电阻R上的热功率为 
D.全过程回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量
10、如图所示的正方形线框abcd,边长为L(L<d),质量为m,电阻为R,将线框在磁场上方高为h处由静止释放,然后线框减速进入磁场,且当ab边刚进入磁场时速度为 ,ab边刚出磁场时速度也为 ,在线框穿过磁场的过程中,有(      )
A.ab刚进磁场时线框受安培力F=
B.线框离开磁场过程中做匀速运动
C.感应电流做的功为2mgd
D.线框最小速度为

二、填空题:(每空2分,共16分)
11、如图所示,一个面积为S的矩形线圈位于水平面上,匀强磁场区域足够大,磁感应强度为B,磁场方向竖直向上。若从现在开始使线圈以ab边为轴向上转过600的过程中,穿过线圈的磁通量变化量的大小为____________,若从原位置开始转过1200的过程中,磁通量的变化量的大小又为___________

12、如图所示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,已知匀强磁场磁感应强度为B,被加速的粒子质量为m,带电量为q, D形金属盒最大半径为R,则要使粒子能够在加速器里面顺利的完成加速,所加电场的周期为______________,粒子的最大动能为________________

13、如图所示,在两平行光滑金属导轨上,垂直放置两导体棒ab、cd,其电阻分别为R1、R2,且R1<R2,其它电阻不计,整个装置放在磁感应强度为B,方向与轨道平面垂直的匀强磁场中.当ab在外力F1作用下向左匀速运动时,cd在外力F2作用下保持静止,则F1_______F2,Uab__________Ucd(填“大于”、“等于”、或“小于”) 。

14、如图所示,质量为m,带电为-q的滑块从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止开始下滑,如果斜面处于垂直于纸面向里的匀强磁场内,磁感强度为B.若斜面足够长,滑块在斜面上滑行的最大速度为___________,在斜面上滑行的最长时间为______________

三、计算题(共44分)
15(8分)、已知一个不计重力的带正电粒子从A点射入一个匀强磁场,匀强磁场磁感应强度为B,经过一段时间后粒子经过P点,已知粒子质量为m,电荷量为q,初速度方向与AP直线成θ角,且AP长为L。求:
(1)粒子的初速度大小
(2)粒子从A点到P点的运动时间
 

16(10分)、如图所示,宽度为L=0.20 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.50 T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v=10 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)通过MN的感应电流的大小及方向;
(2)作用在导体棒上的拉力功率;
(3)若撤去F,则之后回路中产生的焦耳热

17、(12分)如图,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴正半轴上y = h处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上x = 2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求
(1)电场强度大小E ;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t
 

18(14分)如图所示,平行光滑且足够长的金属导轨ab、cd固定于水平面上,处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T,导轨间距为L=0.5m。有两根金属棒MN、PQ质量均为m=1kg,电阻均为R=0.5Ω,其中PQ静止于导轨上,MN用两条轻质绝缘细线悬挂在挂钩上,细线长为h=0.9m,当细线竖直时棒刚好与导轨接触但对导轨无压力。现将MN向右拉起使细线与竖直方向夹角为600,然后由静止释放MN棒,忽略空气阻力。发现MN棒到达最低点后继续向左上方摆动的过程中,PQ棒在t=1s时间内向左运动距离为s=1m。MN与导轨的接触时间极短,且两根棒与导轨接触时始终垂直于导轨,不计其余部分电阻。求:
(1)当MN棒到达竖直位置时流过PQ棒的电流大小
(2)MN与导轨接触的瞬间流过MN的电量
(3)在MN与导轨接触的瞬间回路中产生的焦耳热

 

2012级第四期三月月考物理试题参考答案

一、选择题(全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.)
1、D   2、A   3、C  4、B  5、AC  6、C   7、C  8、B  9、AC  10、CD

二、填空题(每空2分,共16分)

11、答案: ;         12、答案: ;

13、答案:=;=         14、答案: ;
三、计算题(共44分)
15(8分)、解:(1)由牛顿第二定律有:    (2分)
由几何关系得:    (2分)
解得:      (1分)
(2)       (1分),             t= (2分)
16(10分)、解:(1)感应电动势为 E=BLv=1.0V(2分)
感应电流为   =1.0 A (1分),电流方向:从N到M     (1分)
(2)导体棒匀速运动,安培力与拉力平衡
即有F=BIL=0.1N (2分),拉力的功率P=Fv=1W(2分)
(3)由能量守恒定律有:Q= =0.5J  (2分)

17(12分)、解:
粒子的运动轨迹如右图所示  
(1)设粒子在电场中运动的时间为t1
         x、y方向   2h = v0t1       (2分)
      根据牛顿第二定律   Eq = ma     (1分)
      求出                   (1分)

(2)根据动能定理    (2分)
设粒子进入磁场时速度为v,根据  (1分)
     求出                           (1分)
(3)粒子在电场中运动的时间             (1分)
       粒子在磁场中运动的周期      (1分)
设粒子在磁场中运动的时间为t2         (1分)
求出                 (1分)
18(14分)、解:
(1)MN杆下摆过程:    (1)  2分
刚到竖直位置时,    (2)      1分
则回路中电流为:        (3)  1分
联解(1)(2)(3)三式得:      1分
(2)PQ杆做匀速直线运动:      (4)     1分
对PQ杆由动量定理有:   (5)      2分
联解(4)(5)得    1分
(3)在MN与轨道接触的瞬间对两杆由动量守恒有:   (6)    2分
由能量守恒有:       (7)    2分
联解(6)(7)得    1分
 

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