天津市青光中学2015-2016学年高二（上）月考物理试卷（12月份）

2015-2016学年天津市青光中学高二（上）月考物理试卷（12月份）一、单项选择题：（本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的．）1．首先发现电流磁效应的科学家是（）A．安培B．奥斯特C．库仑D．麦克斯韦2．关于磁感应强度，正确的说法是（）A．根据定义式B=，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比B．磁感应强度B是矢量，方向与电流所受安培力的方向相同C．磁感应强度B是标量，大小由通电导线所受的安培力大小来决定D．在确定的磁场中，同一点的B是确定的，不同点的B可能不同3．下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是（）A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B．磁感线不是磁场中客观存在的线C．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止D．实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线4．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置的一根长直流导线，电流方向垂直纸面向里，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（）A．a、b两点磁感应强度相同B．a点磁感应强度最小C．b点磁感应强度最大D．c、d两点磁感应强度大小相等5．如图所示，直角三角形通电闭合线圈ABC处于匀强磁场中，磁场垂直纸面向里，则线圈所受磁场力的合力为（）A．大小为零B．方向竖直向上C．方向竖直向下D．方向垂直纸面向里6．两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I1和I2，如图所示．先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况是（）A．相互吸引，电流大的加速度大B．相互吸引，加速度大小相等C．相互排斥，电流大的加速度大D．相互排斥，加速度大小相等7．一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中拉力为零，可采用的方法有（）A．适当增大电流，方向不变B．适当减小电流，并使它反向C．电流大小、方向不变，适当增强磁场D．使原电流反向，并适当减弱磁场8．如图所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场垂直直面向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）（）A．若离子带正电，E方向应向上B．若离子带负电，E方向应向上C．不管离子带何种电，E方向应向上D．不管离子带何种电，E方向都向下二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题列出的四个选项中，有项是最符合题目要求的，选不全的2分，有错误选项的不得分．）9．将一小段通电导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反映各量间关系的是（）A．B．C．D．10．带电荷量为+q的粒子在匀强磁场中运动，下列说法中正确的是（）A．只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B．如果把+q改为﹣q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变C．洛伦兹力方向一定与电荷运动方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D．粒子在只受到洛伦兹力作用时运动的动能不变11．如图所示，要使线框abcd在受到磁场力作用后，ab边向纸外，cd边向纸里转动，可行的方法是（）A．加方向垂直纸面向外的磁场，通方向为a→b→c→d→a的电流B．加方向平行纸面向上的磁场，通方向为a→b→c→d→a电流C．加方向平行于纸面向下的磁场，通方向为a→d→c→b→a的电流D．加方向垂直纸面向内的磁场，通方向为a→d→c→b→a的电流12．如图，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正负离子（不计重力），从点O以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负离子在磁场中（）A．运动轨迹的半径相同B．运动时间相同C．重新回到边界时速度的大小和方向相同D．重新回到边界的位置与O点的距离相等三、填空题：（每空3分，共24分）13．在B=0.8T的匀强磁场中放一根与磁场方向垂直、长度是0.5m的通电直导线，导线沿磁场力方向移动了20cm．若导线中电流为10A，那么磁场力对通电导线所做的功是．14．如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为，若从初始位置转过90度角，则穿过线框平面的磁通量为，若从初始位置转过180°角，则穿过线框平面的磁通量变化为．15．如图所示，a、b、c、d四种离子，它们带等量同种电荷，质量为ma=mb＜mc=md，以不等的速率va＜vb=vc＜vd进入速度选择器后，有两种离子从选择器中射出，进入磁感应强度为B2的磁场．由此可以判断射向D1的是离子．（不计重力）16．某一回旋加速器，两半圆形金属盒的半径为R，它们之间的电压为U，所处的磁场的感应强度为B，带电粒子的质量为m，电荷量为q，则带电粒子在磁场中的周期为所能获得的最大动能为．四、计算题（本题共3小题，共36分．要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤）17．两条相距为1m的水平金属导轨上放置一根导电棒ab，处于竖直方向的匀强磁场中，如图所示，导电棒的质量是1.2kg，当棒中通入2安培的电流时（电流方向是从a到b），它可在导轨上向右匀速滑动，如电流增大到4A时，棒可获得0.5m/s2的加速度．求：①磁场的方向？②磁场的磁感强度的大小和摩擦力大小？18．质量为0.10g的小物块，带有5×10﹣4C的电荷量，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于0.5T的匀强磁场中，磁场方向如图所示，物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，物块开始离开斜面（设斜面足够长，g取10m/s2）（1）物块带何种电荷？（2）物块离开斜面时的速度为多少？（3）物块在斜面上滑行的最大距离是多少？19．质量为m，电量为q带正电荷的小物块从半径为R的光滑圆槽顶点由静止下滑，整个装置处于电场强度为E，磁感应强度为B的区域内如图所示，则小物块滑到底端时对轨道的压力为．2015-2016学年天津市青光中学高二（上）月考物理试卷（12月份）参考答案与试题解析一、单项选择题：（本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的．）1．首先发现电流磁效应的科学家是（）A．安培B．奥斯特C．库仑D．麦克斯韦【考点】物理学史．【分析】电流磁效应即电流产生磁场的现象，是1820年丹麦的物理学家奥斯特．【解答】解：安培研究了通电导线的磁场方向与电流方向的关系，提出了安培定则．库仑发现了库仑定律，麦克斯韦提出了电磁场理论，预言了电磁波的存在．奥斯特首先发现了电流磁效应．故选B2．关于磁感应强度，正确的说法是（）A．根据定义式B=，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比B．磁感应强度B是矢量，方向与电流所受安培力的方向相同C．磁感应强度B是标量，大小由通电导线所受的安培力大小来决定D．在确定的磁场中，同一点的B是确定的，不同点的B可能不同【考点】磁感应强度．【分析】在磁场中磁感应强度有强弱，用磁感应强度来描述强弱．将通电导线垂直放入匀强磁场中，即确保电流方向与磁场方向相互垂直，则所受的磁场力与通电导线的电流与长度乘积之比．【解答】解：A、磁感应强度由磁场本身决定，与电流、导线长度、导线受到的安培力无关，故A错误，B、磁感应强度B是矢量，方向是小磁针N极在该点受力的方向，故B、C错误；D、磁感应强度是描述磁场的强弱的物理量，是由磁场本身决定的，故D正确，故选：D3．下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是（）A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B．磁感线不是磁场中客观存在的线C．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止D．实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线【考点】地磁场；磁感线及用磁感线描述磁场．【分析】像电场线的引入一样，为了形象的描述磁场的强弱和方向引入了磁感线，磁感线不是真实存在的是假想的线，和电场线不同，磁感线是闭合的，在磁铁外部由N极指向S极，内部由S极指向N极．【解答】解：A、磁场中每点的磁场方向和该点沿磁感线的切线方向一致，故A正确；B、磁感线是闭合的，假想的线，故B正确；C、磁感线从磁铁外部的N极出发，到S极终止，而内部则是从S极出发，到N极终止，故C错误．D、实验中观察到的铁屑的分布体现磁场力的方向，故D错误；故选：AB4．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置的一根长直流导线，电流方向垂直纸面向里，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（）A．a、b两点磁感应强度相同B．a点磁感应强度最小C．b点磁感应强度最大D．c、d两点磁感应强度大小相等【考点】磁感应强度．【分析】该题考察了磁场的叠加问题．用右手定则首先确定通电直导线在abcd四点产生的磁场的方向，利用矢量的叠加分析叠加后磁场大小变化和方向，从而判断各选项．【解答】解：根据安培定则，直线电流的磁感应强度如图：根据平行四边形定则，a、b、c、d各个点的磁场情况如图：显然，c点与d点合磁感应强度大小相等，方向不同；b点磁感应强度为两分磁感应强度之和，最大；a电磁感应强度等于两个磁感应强度的代数差，最小；故选：BCD．5．如图所示，直角三角形通电闭合线圈ABC处于匀强磁场中，磁场垂直纸面向里，则线圈所受磁场力的合力为（）A．大小为零B．方向竖直向上C．方向竖直向下D．方向垂直纸面向里【考点】安培力．【分析】通电直角三角形线圈处于匀强磁场中，受到安培力作用，根据左手定则确定安培力的方向，再由公式F=BIL确定安培力的大小，最后由力的合成来算出安培力的合力．【解答】解：若通以顺时针的电流方向，根据左手定则可知：各边所受的安培力背离中心处．如图所示，由公式F=BIL得出各边的安培力的大小，从而得出安培力大小与长度成正比，因而两直角边的安培力与斜边的安培力等值反向．所以线圈所受磁场力的合力为零．故选：A．6．两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I1和I2，如图所示．先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况是（）A．相互吸引，电流大的加速度大B．相互吸引，加速度大小相等C．相互排斥，电流大的加速度大D．相互排斥，加速度大小相等【考点】平行通电直导线间的作用．【分析】同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，根据牛顿第二定律比较两个线圈的加速度大小．【解答】解：两个圆形线圈，电流同向，根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈相互吸引．因为线圈1对线圈2的力和线圈2对线圈1的力大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等．故B正确，A、C、D错误．故选B．7．一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中拉力为零，可采用的方法有（）A．适当增大电流，方向不变B．适当减小电流，并使它反向C．电流大小、方向不变，适当增强磁场D．使原电流反向，并适当减弱磁场【考点】安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．【分析】对导线进行受力分析，然后由平衡条件列方程，根据安培力公式分析答题．【解答】解：以导线为研究对象，导线受力如图所示，导线静止，处于平衡状态，由平衡条件得：2F+FB=G，线的拉力：F=，重力G不变，欲使悬线中拉力F为零，安培力FB=BIL应变大，可以增大B或I，故AC正确；如果使电流方向反向，则安培力向下，拉力F增大，不可能为零，故BD错误；故选AC．8．如图所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场垂直直面向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）（）A．若离子带正电，E方向应向上B．若离子带负电，E方向应向上C．不管离子带何种电，E方向应向上D．不管离子带何种电，E方向都向下【考点】带电粒子在混合场中的运动．【分析】在复合场中对带电粒子进行正确的受力分析，粒子离子在复合场中沿水平方向直线通过故有qE=qvB，若粒子带正电，则受洛伦兹力向上，而电场力向下，若带负电，则受洛伦兹力向下，而电场力向上，由此可正确解答结果．【解答】解：在复合场中对带电粒子进行正确的受力分析，在不计重力的情况下，离子在复合场中沿水平方向直线通过故有：qE=qvB若粒子带正电，则受洛伦兹力向上，而电场力向下，所以电场强度的方向向下；若带负电，则受洛伦兹力向下，而电场力向上，所以电场强度的方向向下；因此D正确，