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高二下学期 3 月月考物理试题
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,
只有一项符合题目要求。)
1.在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中,图甲中电流计指针向左偏转,则对下
图所示的实验过程,说法正确的是 ( )
A.甲图中感应电流产生的磁场方向向下
B.乙图磁体受到线圈作用力的方向向上
C.丙图中磁体可能静止不动
D.丁图和甲图中电流计指针的偏转方向相反
2.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮,其“发电”原理如图乙所示,按下门铃按钮过程
磁体靠近螺线管,松开门铃按钮磁体远离螺线管回归原位置。下列正确的( )
A.按下按钮过程,螺线管P端电势较高
B.松开按钮过程,螺线管Q端电势较高
C.按住按钮不动,螺线管没有产生感应电动势
D.按下和松开按钮过程,螺线管产生大小相同的感应电动势
3.科考人员在北极附近乘车行进,由于地磁场作用,汽车后轮轮轴(如图所示为俯视
图)的左、右两端电势高低情况是 ( )
A.从东向西运动时,左端电势较低
B.从东向西运动时,右端电势较低
C.从西向东运动时,两端无电势差
D.从西向东运动时,右端电势较高
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{#{QQABRYCEggCAABBAAQhCAwnACgMQkAGACQoGQBAQsAAAQBFABAA=}#}4.如图所示,匀强磁场的左边界为一竖直面,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向
里,范围足够大。由导体制成的半径为R、粗细均匀的封闭圆环,以水平速度v垂
直磁场方向匀速进入匀强磁场。当圆环运动到图示位置时,a、b两点为匀强磁场
的左边界与圆环的交点,O点为圆环的圆心,已知∠aOb=120°,则a、b两点的电
势差为 ( )
A. BRv
3
B. BRv
2 3
3
C. BRv
2 3
− 3
D.
3
5. 有−一个3n匝的圆形线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面与磁感线
成30°角,磁感应强度均匀变化,线圈导线的规格不变,下列方法可使线圈中的感
应电流增加一倍的是( )
A. 将线圈匝数增加一倍
B. 将线圈面积增加一倍
C. 将线圈半径变为原来的一半
D. 将线圈平面转至跟磁感线垂直的位置
6.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场分布在边长为L的等边三角形ABC内,D是
AB边的中点,一簇相同的带负电的粒子仅在磁场的洛伦兹力作用下,从D点沿纸
面以平行于BC边方向、大小不同的速率射入三角形内,不考虑粒子重力及粒子间
的相互作用,已知粒子在磁场中运动的周期为T,则下列说法中正确的是( )
A.粒子垂直BC边射出时,运动半径R为 L
3
B.速度小的粒子一定比速度大的粒子在磁场2 中运动时间长
C.粒子可能从AB边射出,且在磁场中运动时间为 T
5
6
D.粒子可能从C点射出,且在磁场中运动的时间为 T
1
6
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{#{QQABRYCEggCAABBAAQhCAwnACgMQkAGACQoGQBAQsAAAQBFABAA=}#}7. 如图所示,一质量为m、带电荷量为+q的液滴,以速度v沿与水平方向成45°角、
斜向右上的方向进入正交的、足够大的匀强电场和匀强磁场的叠加区域,电场强度
方向水平向右,磁场方向垂直于纸面向里,液滴做直线运动。重力加速度为g,则
下列说法正确的是()
2mg
A. 电场强度E的大小为
q
mg
B. 磁感应强度B的大小为
qv
C. 当液滴运动到某一点M时,电场方向突然变为竖直向上,电场强度的大小不变,
不考虑电场变化对磁场的影响,液滴加速度a的大小为 2g
D. 液滴在叠加场中做直线运动的过程中,其机械能的增加量大于电势能的减少量
8. 如图所示,两正对水平放置的带电平行金属板间形成匀强电场(不考虑边缘效应),
金属板右下方以MN、PQ为上下边界、MP为左边界的区域内,存在垂直纸面向外
的匀强磁场,磁场高度为d,MN与下金属板在同一水平线上,MP与金属板右端
在同一竖直线上。一电荷量为q、质量为m的正离子,以初速度v 平行于金属板
0
面从A点射入金属板间,不计离子的重力,离子恰好从下极板的右侧边缘垂直进
入磁场区域,并从边界MP的P点离开磁场,则磁场的磁感应强度B大小( )
A.
2 0
2
B.
0
C.
2 0
D.
5 0
二、多2 项 选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目
要求,全部选对的得4分,选对但选不全的得2分,有选错的得0分。)
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{#{QQABRYCEggCAABBAAQhCAwnACgMQkAGACQoGQBAQsAAAQBFABAA=}#}9. 下图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是( )
A. 甲图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关
B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同
C. 丙图中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时N侧
带正电荷
D. 丁图长宽高分别为为a、b、c的电磁流量计加上如图所示磁场,若流量Q恒定,
则前后两个金属侧面的电压与a、b、c均无关
10. 如图a,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场图中箭头所示方向为其正方向。
螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平
面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图b所示规律变化时( )
A. 在t ~t 时间内,L内有逆时针方向的感应电流
1 2
B. 在t ~t 时间内,L有收缩趋势
1 2
C. 在t ~t 时间内,L内有顺时针方向的感应电流
2 3
D. 在t ~t 时间内,L有扩张趋势
3 4
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{#{QQABRYCEggCAABBAAQhCAwnACgMQkAGACQoGQBAQsAAAQBFABAA=}#}11. 质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上,整个装置处于竖
直向上磁感应强度为B的匀强磁场中,直导体棒中通有恒定电流,平衡时导体棒
与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角,其截面图如图所示。则下列关于导体棒中
的电流的分析正确的是( )
3mg
A. 导体棒中电流垂直纸面向外,大小为I
BL
3mg
B. 导体棒中电流垂直纸面向里,大小为I
BL
C. 若减小导体棒中的电流大小为原来的1 ,棒再次平衡时,导体棒与圆弧圆心的
2
连线与竖直方向成30°角
D. 如适当增大导体棒中的电流,棒再次平衡时,受到弧面的支持力变大
12.如图所示,在纸面内有半圆形轻质导体框,O为圆心,半径长为L,AO段、弧AB
段的电阻均为r,BO段导体的电阻可忽略,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向
里的匀强磁场的边界与半圆直径重合,现用外力使导体框在纸面内绕O点以角速
度ω沿顺时针方向从图示位置匀速转动一周,下列说法正确的是 ( )
A.圆弧AB段内电流方向总是从A流向B
B.转动的前半周内AB两端电压为
2
C.转动的后半周内通过导体框某横截2面的电荷量为
2
π
D.外力对导体框做的功为 4
2 4
π
三、非选择题:本题共6小题4, 共60分。
13.(8分)某小组开展如下科学探究实验。
(1)下列实验中,零刻度在中央的灵敏电流计指针发生偏转的是 。
A.甲实验中,使金属棒AB沿图示垂直磁场方向运动的过程中
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{#{QQABRYCEggCAABBAAQhCAwnACgMQkAGACQoGQBAQsAAAQBFABAA=}#}B.乙实验中,将磁体快速插入线圈的过程中
C.丙实验中,保持开关S闭合,快速移动滑动变阻器滑片的过程中
D.丙实验中,断开开关S,将小螺线管A快速从大螺线管B中抽出的过程中
(2)某同学利用如图乙所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素,并设计下表
用以记录实验结果,请完成表格中的①②:
线圈内磁通量增加时的情况
实验序号 磁体的磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向
第1次 向下 ① 时针(俯视) ②
第2次 向上 顺时针(俯视) 向下
本实验中可得到的实验结论是 。
14.(6分)霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,用它可以检测磁场及其变化,
图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图,由于磁芯的作用,霍
尔元件所处区域磁场可看做匀强磁场,测量原理如乙图所示,直导线通有垂直纸面
向里的电流,霍尔元件前、后、左、右表面有四个接线柱,通过四个接线柱可以把
霍尔元件接入电路,所用器材已在图中给出并已经连接好电路。
(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右
侧流入,左侧流出,霍尔元件 (填“前表面”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e,霍尔元
件的厚度为h。为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B,根据乙图中所给的器材
和电路,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= 。
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{#{QQABRYCEggCAABBAAQhCAwnACgMQkAGACQoGQBAQsAAAQBFABAA=}#}15.(8分) 如图甲所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场方向垂
直。已知线圈的匝数N 1000,边长ab1.0m、bc0.5m,线圈电阻r10。磁感
应强度B随时间变化的规律如图乙所示,取垂直纸面向里为磁场的正方向。求:
(1)3s时线圈内感应电动势的大小和感应电流的方向;
(2)在15s内通过线圈的电荷量q;
16.(10分)如图所示,两平行金属导轨间的距离L=1m,金属导轨所在的平面与水
平面夹角37,空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.2T。
金属导轨的一端接有电动势E=3V、内阻r=1Ω的直流电源。现把一根质量m=0.1kg
的导体棒垂直于金属导轨放置,导体棒恰好没有发生下滑。导体棒接入电路中的电
阻R=2Ω,导轨电阻不计,重力加速度g 10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦
力。(sin37 0.6,cos37 0.8)
(1)求导体棒与轨道间的滑动摩擦因数;
(2)若磁场方向改为竖直向上,能使导体棒保持静止状态,求磁感应强度的最大值。
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{#{QQABRYCEggCAABBAAQhCAwnACgMQkAGACQoGQBAQsAAAQBFABAA=}#}17.(13分)如图所示,在xOy平面内的第一象限角平分线OP两侧分布着竖直向上
的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为-q的带电粒子,
先从M点以速度v 垂直于y轴水平向右进入电场区域,再从N点进入磁场区域,
0
最后从x轴上的C点离开磁场区域,且离开时速度方向与x轴垂直。已知M 0,3d 、
N 2d,2d ,45,粒子重力忽略不计。求:
(1)电场强度的大小E。
(2)磁感应强度的大小B。
(3)粒子从M点运动到C点所用的总时间t。
18.(15分)如图甲所示,平行导轨间距L=2m,固定在水平面内,右端P、Q间接
有电阻R=5Ω,金属棒MN质量m=0.4kg、电阻r=1Ω,垂直导轨放置,棒的左侧
有竖直挡杆,棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2,到PQ的距离x =3m,匀强磁场磁
1
感应强度方向垂直水平面向下,磁感应强度的变化规律如图乙所示,在0~t 内B=
1
(2-0.4t) T,t 后B恒定不变。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计导轨电阻,
1
求:
(1)t=0时刻,回路中的感应电流大小及方向;
(2)当t=t 时,金属棒对竖直挡杆的挤压恰好消失,则t 为多少;
1 1
(3)在t 后,撤去竖直挡杆,同时给MN施加一向左的外力F使其在导轨上做加
1
速度为a=5m/s2的匀加速直线运动。
①导体棒向左运动x =3m过程中,通过R的电荷量;
2
②当t =5.5s时,F的大小。
2
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