2016-2017学年湖南长沙一中高二上阶段物理试卷（解析版）

关于地磁场，下列说法正确的是（　 ）

A．地理南极与地磁场南极重合

B．地磁场的磁感线不是闭合的曲线

C．在赤道上小磁针的南极在静止时指向地理的南方

D．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行

难度: 简单查看答案及解析

奥斯特实验说明了

A．电流周围空间存在磁场

B．磁体周围空间存在磁场

C．磁体间由相互作用

D．电与磁没有联系

难度: 简单查看答案及解析

关于磁感应强度，下列说法正确的是

A. 磁感应强度的方向就是置于该点的小磁针南极受力的方向

B. 磁感应强度的方向就是置于该点的电流元所受的安培力的方向

C. 某电流元不受安培力，说明该处磁感应强度一定为零

D. 磁感应强度的大小和方向由某点磁场本身决定，跟置于该点的电流元无关

难度: 简单查看答案及解析

下列现象中属于电磁感应现象的是

A．变化的磁场使闭合电路中产生电流

B．磁场对电流产生力的作用

C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化

D．电流周围产生磁场

难度: 中等查看答案及解析

关于带电粒子所受洛伦兹力F、磁感应强度B和粒子速度v三者方向之间的关系，下列说法正确的是

A．F、B、v三者必定均保持垂直

B．F必定垂直于B、v，但B不一定垂直于v

C．B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于v

D．v必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B

难度: 简单查看答案及解析

如图所示，在xoy平面内有两根平行y轴水平放置的长直导线，通有沿y轴正方向大小相等的电流I，两导线关于y轴对称，P为x轴上一点，O为z轴上一点，下列说法正确的是（ ）

A. O点处的磁感应强度不为零

B. P、Q两点处的磁感应强度方向垂直

C. P、Q两点处的磁感应强度方向平行

D. 正电荷从O点沿z轴向上运动不受洛伦兹力作用

难度: 中等查看答案及解析

如图所示，两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设有大小不相等的电流按如图所示的方向进入两铝环，则两铝环的运动情况是

A．彼此靠近，加速度变大且两者的加速度大小时刻相等

B．彼此靠近，两者的加速度大小和速度大小不会时刻相等

C．彼此远离，加速度变小且两者的加速度大小时刻相等

D．彼此远离，两者的加速度大小和速度大小不会时刻相等

难度: 中等查看答案及解析

已知长沙市区地磁场的磁感应强度B约为4．0×10-5T，其水平分量约为3．0×10-5T；若市区一高层建筑安装了高50m的竖直金属杆作为避雷针，在某次雷雨天气中，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，经避雷针开始放电，电流方向自上而下，大小为1．0×105A，此时金属杆受到地磁场对它的安培力方向和大小分别为（　 ）

A．方向向西，大小约为150N

B．方向向西，大小约为200N

C．方向向东，大小约为150N

D．方向向东，大小约为200N

难度: 简单查看答案及解析

圆环形铁芯上绕有MN两个线圈，其绕向如图所示，cd处接有电源，下列说法正确的是

A．S接通瞬间、断开瞬间及保持接通时，都有电流通过电阻R

B．若S接通瞬间，发现b端电势比a端高，则c端一定是电源的正极

C．若S断开瞬间，发现b端电势比a端高，则c端一定是电源的正极

D．若S断开瞬间，发现有电流由a经电阻R流向b，则c端一定是电源的正极

难度: 中等查看答案及解析

如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向）．若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是（　 ）

A．导电圆环所受安培力方向竖直向上

B．导电圆环所受安培力方向竖直向下

C．导电圆环所受安培力的大小为2BIR

D．导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ

难度: 困难查看答案及解析

如图所示为磁流体发电机的原理图：将一束等离子体垂直于磁场方向喷入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，两板间就会产生电压，如果射入的等离子体速度均为v，两金属板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，等离子体充满两板间的空间．当发电机稳定发电时，电流表示数为I，下列说法正确的是（　 ）

A．上极板A带负电

B．两极板间的电动势为IR

C．板间等离子体的内阻是

D．板间等离子体的电阻率

难度: 中等查看答案及解析

竖直放置的固定绝缘光滑轨道由半径分别为R的四分之一圆周MN和半径r的半圆周NP拼接而成，两段圆弧相切于N点，R>2r，小球带正电，质量为m，电荷量为q．已知将小球由M点静止释放后，它刚好能通过P点，重力加速度为g，不计空气阻力．下列说法正确的是（　 ）

A．若整个轨道空间加竖直向上的匀强电场E（Eq＜mg），则小球仍能通过P点

B．若整个轨道空间加竖直向下的匀强电场，则小球不能通过P点

C．若整个轨道空间加垂直纸面向里的匀强磁场，则小球一定不能通过P点

D．若整个轨道空间加垂直纸面向外的匀强磁场，则小球可能不能通过P点

难度: 困难查看答案及解析

霍尔元件可以用来检测磁场及其变化，测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B的实验电路如图所示：

（1）制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电，电流从乙图中霍尔元件左侧流入，右侧流出，所测磁场的方向竖直向下，霍尔元件　　　　 （填“前”或“后”）表面电势高；

（2）已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，霍尔元件长为a，宽为b，高为h，为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B，还必须测量的物理量有　　　 （写出具体的物理量名称及其符号），计算式B=　　　　 。

难度: 困难查看答案及解析

如图所示，一质量为m，电荷量为e的电子，以某一速度垂直左边界射入磁感应强度为B的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与电子原来入射方向间的夹角为300，磁场左右边界平行，边界之间的距离为L,不计重力影响

求：（1）电子穿过磁场的时间；

（2）电子的速度；

难度: 中等查看答案及解析

如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0．4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=370，在导轨所在的平面内，分布着磁感应强度B=0．5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场；金属导轨的一端接有电动势E=4．5V、内阻r=0．50Ω的直流电源．现把一个质量为m=0．04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒静止，导体棒的电阻R=2．5Ω．其余电阻不计，g=10m/s2．已知sin37°=0．60，cos37°=0．80，求：

（1）导体棒受到的摩擦力的大小

（2）若导轨光滑，仍能使导体棒静止在导轨上，求所加匀强磁场磁感应强度的最小值Bmin及Bmin的方向

难度: 困难查看答案及解析

如图所示，绝缘的中空轨道竖直固定，圆弧段COD光滑，对应圆心角为1200，CD两端等高，O为最低点，圆弧的圆心为O′，半径为R；直线段AC、HD粗糙且足够长，与圆弧段分别在C、D端相切．整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，在竖直虚线MC左侧和虚线ND右侧存在着电场强度大小相等、方向分别为水平向右和水平向左的匀强电场．现有一质量为m、电荷量恒为q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球，从轨道内距C点足够远的P点由静止释放．若小球所受电场力的大小等于其重力的 倍，小球与直线段AC、HD间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，求：

（1）小球在第一次沿轨道AC下滑的过程中的最大加速度和最大速度；

（2）小球经过长时间的往复运动过程中，轨道最低点O对小球最小支持力的大小

难度: 极难查看答案及解析

在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy，x轴沿水平方向，如图甲所示，第二象限内有一水平向右的匀强电场，电场强度为E1，坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，场强E2＝E1 ，匀强磁场方向垂直纸面．处在第三象限的某种发射装置（图中没有画出）竖直向上射出一个比荷q/m＝102C/kg的带正电的微粒（可视为质点），该微粒以v0=4m/s的速度从-x上的A点进入第二象限，并以v1=8m/s速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限．取微粒刚进入第一象限的时刻为0时刻，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向），g=10m/s2．试求：

（1）带电微粒运动到C点的纵坐标值h及电场强度E1；

（2）+x轴上有一点D，OD=OC，若带电微粒在通过C点后的运动过程中不再越过y轴，要使其恰能沿x轴正方向通过D点，求磁感应强度B0及其磁场的变化周期T0为多少？

（3）要使带电微粒通过C点后的运动过程中不再越过y轴，求交变磁场磁感应强度B0和变化周期T0的乘积B0 T0应满足的关系？

难度: 困难查看答案及解析

物质材料的电阻率往往随温度的变化而变化，一般金属材料的电阻随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率随温度升高而减小；某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们选用的器材有：

用该种导电材料制作而成的电阻较小的元件Z；

电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；

电流表A（量程3A，内阻约0．05Ω）；

电源E（电动势2V，内阻不计）

滑动变阻器R（最大阻值约1Ω）、开关S、导线．

同学甲实验测得元件Z的电压与电流的关系如表所示，

①甲同学在实验过程中，采用的电路图是

②根据甲同学的实验数据，可判断元件Z是　　　　 材料（填“金属”或“半导体”）

③乙同学采用同样的方法进行实验，检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转．在不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表挡（填“欧姆×10”、“直流电压 2．5V”、“直流电流 2．5mA”），检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时，多用电表指针发生较大偏转，说明电路故障是　　　　 。

难度: 中等查看答案及解析