四川省绵阳中学10-11学年高二下学期第一次月考(物理)

绵阳中学高2012级第四学期第一次月考物理试题一、本大题20小题，每小题3分，共60分．在每小题给出的四个选项中有一个或一个以上的选项正确，全对得3分，选对但不全得1分，有错或不选得0分． 1．关于磁感应强度，下列说法中正确的是（ ） A ．由ILFB可知：磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受的磁场力F 的增大而增大B ．通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度一定为零C ．放置在磁场中1m 长的通电导线，通过1A 的电流，受到的安培力为1N ，则该处的磁感应强就是1TD ．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受磁场力的大小和方向无关 2．如图所示的磁场中，有P 、Q 两点。

下列说法正确的是（ ） A ．P 点的磁感应强度小于Q 点的磁感应强度B ．P 、Q 两点的磁感应强度大小与该点是否有通电导线无关C ．同一小段通电直导线在P 、Q 两点受到的安培力方向相同，都是P →QD ．同一小段通电直导线在P点受到的安培力一定大于在Q 点受到的安 培力3．下列关于磁电式电流表的有关说法中正确的是（ ） A ．电流表的工作原理是安培力对通电导线的加速作用 B ．电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用 C ．电流表指针的偏转角与所通电流成正比 D ．电流表指针的偏转角与所通电流成反比4．如图所示，带负电的金属环绕轴OO ′以角速度ω匀速旋转， 在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是 （ ） A ．N 极竖直向上 B ．N 极竖直向下 C ．N 极沿轴线向右 D ．N 极沿轴线向左5．两长直通电导线互相平行，电流方向相同，其截面处于一个等边三角形的A 、B 处，如图所示，两通电导线在C 处得磁感应强度均为B ，则C 处总磁感应强度为 （ ） A ．2B B ．B C ．0 D 6．某同学想重做奥斯特实验，于是他在直导线下面放一个小磁针，待小磁针不再摆动时，在直导线中通上较大的直流电，但是小磁针并没有偏转，这可能是因为PQB（ ）A ．导线与小磁针平行B ．导线与小磁针垂直C ．导线是东西放置的D ．导线是南北放置的7．下列说法正确的是（ ）A ．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B ．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零C ．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的动量D ．洛伦兹力对带电粒子不做功8．如图所示，在边界MN 上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一电荷量为q 、质量为m 的带负电粒子，以垂直于磁场方向与MN 成30°角射入磁场区域，速度为v ，已知磁场磁感应强度为B ，那么粒子射出边界MN 的位置与射入位置之间的距离和粒子在磁场中运动的时间分别是 （ ）A ．,23mv m qB qB π B ．,3mv mqB qBπ C ．qB m qB m 35,πυ D ．qBmqB m 32,2πυ9．如图所示为两个完全相同、互相垂直的导体圆环M 、N 中间用绝缘细线ab 连接，悬挂在天花板下，当M 、N 中同时通入如图所示方向的电流时，关于两线圈的转动（从上向下看）以及ab 中细线张力变化，下列判断正确的是（ ） A ．M 、N 均不转动，细线张力不变B ．M 、N 都顺时针转动，细线张力减小C ．M 顺时针转动，N 逆时针转动，细线张力减小D ．M 逆时针转动，M 顺时针转动，细线张力增加10．如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场（磁场足够大），一对正、负电子分别以相同速度沿与x 轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入，则负电子与正电子在磁场中运动时间之比为（不计正、负电子间的相互作用力）（ ） A ．1：3 B ．2：1 C ．3：1 D ．1：211．环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高真空的圆环状空腔。

若带电粒子初速度为零，经电压为U 的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。

带电粒子将被局限在圆环状腔内运动。

要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法正确的是（ ）A ．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q /m 越大，磁感应强度B 越大 B ．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q /m 越大，磁感应强度B 越小C ．对于给定的带电粒子，不管加速电压U 多大，粒子运动的周期都不变D ．对于给定的带电粒子，加速电压U 越大，粒子运动的周期越小12．质量为m 的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d ，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上．在如图所示的A 、B 、C 、D 四个图中，杆一定受到导轨的摩擦力的有（ ）13．如图所示，在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x 轴正方向成120°角，若粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a ，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是 （）A ．aB v 23，正电荷 B ．2vaB ，正电荷C ．aB v 23，负电荷D ．2v aB，负电荷14．如图所示，以MN 为界的两匀强磁场B 1 =2B 2，一带电荷量为+q 、质量为m 的粒子从O 点垂直MN 进入B 1磁场，则经过多长时间它将第一次向下通过O 点（不计粒子重力）（ ） A ．1πm2qB B ．2πm 2qBC ．)(πm 221B B q + D ．)(πm21B B q +15．如图所示，虚线EF 的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E ，磁感应强度为B ，一带电微粒从离EF 为h 的高处由静止下落，从B 点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D 点射出，则下列说法正确的是 （ ） A ．微粒受到的电场力的方向一定竖直向上 B ．微粒做圆周运动的半径为ghB E 2C ．从B 点运动到D 点的过程中微粒的电势能先增大后减小D ．从B 点运动到D 点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C 时最小 16．关于电磁感应，下述说法中正确的是（ ） A ．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B ．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C ．穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动势越大 D ．穿过线圈的磁通量的变化越快，感应电动势越大B C B 217．某一实验装置如图所示，在铁芯P 上绕着两个线圈A 和B ，如果线圈A 中电流I 和时间t 的关系如图所示的A 、B 、C 、D 四种情况。

在t 1~t 2这段时间内，能在线圈B 中观察到感应电流的是（ ）18．如图所示，一个长方形的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一个矩形闭合导线框abcd 沿纸面从上向下匀速通过磁场区域，则（ ） A ．导线框进入磁场时，感应电流方向为a →b →c →d →a B ．导线框离开磁场时，感应电流方向为a →d →c →b →a C ．导线框进入磁场时，受到的安培力方向向上 D ．导线框离开磁场时，受到的安培力方向向下19．三角形导线框abc 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图所示。

规定线框中感应电流i 沿顺时针方向为正方向，下列 i — t 图象中正确的是（ ）20．物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电量。

如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度，已知线圈的匝数为n ，面积为S ，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R ，若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°，冲击电流计测出通过线圈的电量为q ，则被测磁场的磁感应强度大小是（ ）A ．S nqR B ．S nqR 2 C．nS qR 2 D ．nSqR二．本大题3小题，共40分21．（12分）质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置．如c -B 0B -I 0I 0s -I 0I 0I 0 -I 0B2图所示，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1, 一束电荷量相同的带正电的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为x，粒子所带电荷量为q，不计重力．求：（1）粒子进入匀强磁场B2时的速度v＝?＝?（2）打在a、b两点的粒子的质量之差m22．（14分）在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限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的带正点的粒子从y轴正半轴上的M点以速度V0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60º角度射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示，不计粒子重力，求：（1）M、N两点间的电势差U MN；（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r；（3）粒子从M点运动到P点的总时间。

23．（14分）如图为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。

若静电分析仪通道的半径为R，均匀辐向电场的场强为E，方向如图所示；磁分析仪中垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，问：（1）为了使位于A处得质量为m、电荷量为q离子，从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析仪，加速电场的电压U应为多大？（离子的重力不计）（2）离子由P点进入磁分析器后，最终打在如胶片上的Q点，该点距入射点P多远？若有一群离子从静止开始通过质谱仪后落在同一点Q，则该群离子有什么共同点？绵阳中学高2012级第四学期第一次月考物理参考解答一、选择题1．D 2．B 3．BC 4．C 5．D 6．BC 7．D 8．B 9．C 10．D 11．BD 12．C 13．C 14．B 15．ABC 16．D 17．ABD 18．ABC 19．B 20．C二、计算题21.（12分）解：（1）在电容器中作匀速直线运动 Uqd=1qvB .......................① 2分v ∴=UBd.......................② 1分 （2）在磁场B 2中作匀速圆周运动对a : 2qvB =2a a v m R .................③ 2分对b: 2qvB =2b bv m R .................④ 2分又 2a R -2b R =x ..................⑤ 2分 m ∆=a b m m -.................⑥ 1分 联解设： m ∆=122qB B dxv .................⑦ 2分 22.（14分）解：（1）粒子从M 到N 作类平抛运动 2201122MN qU mv mv =-..........① 2分 0cos60v v =................. .② 1分 联解设：2032MNmv U q=...........③ 2分 （2）粒子在磁场中作匀速圆周运动2v qvB m r=................. ...④ 2分解设：02mv r qB=................. .⑤ 1分 （3）粒子在电场中运动时间： 100cos303ON r t v v ===.......⑥ 2分 粒子在磁场中作匀速圆周运动的同心角度为120°，在磁场运动时间： 212012236033m mt T qB qBππ==⨯=.....⑦ 2分所以从M 到P 点的总时间为122)3mt t t qBπ=+=...........⑧ 2分23.（14分）解：（1）离子在加速电场中做加速运动，根据动能定理，有：212qU mv =.................① 2分 离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：2v qE m R=.................② 2分由①②式得12U ER =.................③ 2分 (2)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有2v qvB m r=.................④ 2分由②④式得 mv r qB ==⑤ 2分2PQ r ==⑥ 2分由⑥式可得PQ （2分）绵阳中学高2012级第四学期第一次月考物理答题卷二、本大题3小题，共40分。