新疆乌鲁木齐八一中学2018-2019学年高二上学期期中考试物理试卷

两相邻的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度大小分别为B和2B，方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），在匀强磁场Ⅰ区域中运动一段圆弧后，又进入Ⅱ区域的匀强磁场继续运动，则

A. 速率加倍，周期减半

B. 角速度加倍，轨道半径减半

C. 速率不变，加速度减半

D. 速率不变，周期不变

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如图，MN右侧一正三角形匀强磁场区域，上边界与MN垂直。现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，垂直于MN匀速向右运动。导体框穿过磁场过程中感应电流随时间变化的图像可能是(取逆时针电流为正) （ ）

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航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示。当固定线圈突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去。则下列说法正确的是 (　　 )

A. 合上开关S的瞬间，从右侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流

B. 金属环向左运动过程中将有收缩趋势

C. 若将金属环置于线圈的右侧，环将向右弹射

D. 若将电池正负极调换后，金属环不能向左弹射

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如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场。之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为

A. 　　 B. 2　　 C. 　　 D. 3

难度: 困难查看答案及解析

如图所示，等腰直角三角形abc区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，在bc的中点O处有一粒子源，可沿与ba平行的方向发射速率不同的两种粒子，粒子带负电，质量为m，电荷量为q，已知这些粒子都能从ab边离开abc区域，ab=2l，不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用，则这些粒子

A. 速度的最大值为

B. 速度的最小值为

C. 在磁场中运动的最短时间为

D. 在磁场中运动的最长时间为

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如图是质谱仪的原理图，若速度相同的同一束粒子沿极板的轴线射入电磁场区域，由小孔射入右边的偏转磁场B2中，运动轨迹如图所示，不计粒子重力．下列相关说法中正确的是(　 　)

A. 该束带电粒子带负电

B. 速度选择器的P1极板带负电

C. 在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q/m越小

D. 在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

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如图所示，半径为的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，磁场边界上点一粒子源，源源不断地向磁场发射各种方向（均平行于纸面）且速度大小相等的带正电的粒子（重力不计），已知粒子的比荷为，速度大小为．则粒子在磁场中运动的最长时间为（　　 ）

A. 　　 B. 　　 C. 　　 D.

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如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个用相同材料、相同粗细的导线绕制的单匝闭合正方形线圈1和2，其边长L1=2L2，在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再逐渐完全进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈1、2落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2，通过线圈截面的电荷量分别为q1、q2，不计空气阻力，则（ ）

A. v1＜v2，Q1＞Q2，q1＞q2

B. v1=v2，Q1=Q2，q1=q2

C. v1＜v2，Q1＞Q2，q1=q2

D. v1=v2，Q1＜Q2，q1＜q2

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如图所示，一根长度为L的直导体棒中通以大小为I的电流，静止放在导轨上，垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B，B的方向与竖直方向成θ角。下列说法中正确(　　 )

A. 导体棒受到磁场力大小为BIL

B. 导体棒对轨道压力大小为mg－BILcosθ

C. 导体棒受到导轨摩擦力为μ(mg－BILsinθ)

D. 导体棒受到导轨摩擦力为BILcosθ

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如图所示，绕在同一个铁芯上的两个线圈分别与金属导轨和导体棒ab、cd组成闭合回路，棒ab、cd置于磁场中，则棒cd在导轨上如何运动才可能使导体棒ab向右运动（ ）

A. 减速向右运动　　 B. 加速向右运动

C. 减速向左运动　　 D. 加速向左运动

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据有关资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场约束带电粒子运动，使之束缚在某个区域内。如图所示，环状磁场的内半径为，外半径为，被束缚的带电粒子的比荷为k，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度，速度大小为v。中空区域中的带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为的区域内，则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是（）

A. 　　 B.

C. 　　 D.

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半径分别为和的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为、质量为且质量分布均匀的直导体棒置于圆导轨上面，的延长线通过圆导轨中心，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为，方向竖直向下．在内圆导轨的点和外圆导轨的点之间接有一阻值为的电阻（图中未画出）．直导体棒在水平外力作用下以角速度绕逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小．则（ ）

A. 电阻中的感应电流从端流向端　　 B. 电阻中的感应电流大小为

C. 克服摩擦力做功的功率为　　 D. 外力的功率为

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（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是_________mm。如图2，用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是_________mm。

（2）有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程0~3V的电压表，要串联一个阻值为　　　　 Ω的电阻；改装后电压表的内阻是　　　　 Ω。

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小明同学设计了如图1所示的　　 电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值．实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1 ， 待测电阻R2 ， 电流表A（量程为0.6A，内阻较小），电阻箱R（0﹣99.99Ω），单刀单掷开关S1 ， 单刀双掷开关S2 ， 导线若干．

（1）先测电阻R1的阻值．闭合S1 ， 将S2切换到a，调节电阻箱R，读出其示数r1和对应的　　 电流表示数I，将S2切换到b，调节电阻箱R，使电流表示数仍为I，读出此时电阻箱的示数r2，则电阻R1的表达式为R1=  _______．

（2）小明同学已经测得电阻R1=2.0Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值．他的做法是：闭合S1 ， 将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图2所示的1/I﹣R图线，则电源电动势E= ______V，电阻R2= _______Ω．（保留两位有效数字）

（3）用此方法测得的电动势的测量值__________ 真实值；R2的测量值 _________真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）

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横截面积S=0.2 m2、n=100匝的圆形线圈A处在如图所示的磁场内，磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.5t）T，已知:R1=3Ω，R2=6Ω，C=30 μF，线圈内阻r=1Ω．求：

（1）闭合S ，稳定后通过R2的电流的大小

（2）闭合S后一段时间又断开，通过R2的电荷量

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如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在竖直的y轴右侧存在垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度B=1T，在第四象限有一个水平向右的匀强电场E1，场强E1=2N/C，第一象限存在一个匀强电场E2（图中没有画出）．一个带电小球（可视为质点）从y轴上的A点与y轴正方向成30°角射入第四象限，沿直线运动到x轴上的C点，从C点进入第一象限后，小球做匀速圆周运动，并通过y轴上的D点射入第二象限，O、D间的距离L=1.2m．已知带电小球质量为m=3.6×10﹣4kg，重力加速度g=10m/s2．求：

（1）带电小球的电性和电荷量；

（2）匀强电场E2的电场强度；

（3）带电小球从A点运动到D点的位移及时间．

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如图所示，无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为的光滑绝缘斜面上，轨道间距，底部接入一阻值为的定值电阻，上端开口。垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度。一质量为的金属棒ab与导轨接触良好，ab与导轨间动摩擦因数，ab连入导轨间的电阻，电路中其余电阻不计。现用一质量为的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连。由静止释放M，当M下落高度时，ab开始匀速运动（运动中ab始终垂直导轨，并接触良好）。不计空气阻力，，，取，求：

（1）ab棒沿斜面向上运动的最大速度；

（2）ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热；

（3）若将重物下降h时的时刻记作，从此时刻起，磁感应强度发生变化，使金属杆中恰好不产生感应电流，则B与t应满足怎样的关系式？

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（15分）如题图所示，在半径为a的圆柱空间中（图中圆为其横截面）充满磁感应强度大小为B的均匀磁场，其方向平行于轴线远离读者．在圆柱空间中垂直轴线平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L=1．6a的刚性等边三角形框架ΔDEF，其中心O位于圆柱的轴线上．DE边上S点（）处有一发射带电粒子的源，发射粒子的方向皆在题图中截面内且垂直于DE边向下。发射粒子的电量皆为q（＞0），质量皆为m，但速度v有各种不同的数值。若这些粒子与三角形框架的碰撞无能量损失（不能与圆柱壁相碰），电量也无变化，且每一次碰撞时速度方向均垂直于被碰的边。试问：

（1）带电粒子经多长时间第一次与DE边相碰？

（2）带电粒子速度v的大小取哪些数值时可使S点发出的粒子最终又回到S点？

（3）这些粒子中，回到S点所用的最短时间是多少？

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